JP6910078B2 - WNT composition and purification method - Google Patents

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Description

発明の背景
Wntタンパク質は、高度に保存された分泌型シグナル伝達分子であって、Frizzledおよび低密度リポタンパク質受容体関連タンパク質(LRP)によりコードされる細胞表面受容体に結合するシグナル伝達分子のファミリーを形成する。WNT遺伝子ファミリーは、分泌型シグナル伝達タンパク質をコードする、構造的に類縁の遺伝子からなる。これらのタンパク質は、腫瘍形成、ならびに細胞運命の調節および胚発生時のパターン形成を含む、複数の発生過程に関与している。結合すると、リガンドは、細胞内イベントのカスケードであって、β−カテニンおよびDNA結合性タンパク質であるTCFの核内活性を介して、標的遺伝子の転写を最終的にもたらす、カスケードを誘発する(CleversH、2004年、Wnt signaling: Ig-norrin the dogma、Curr Biol、14巻:R436〜R437頁;Nelson&Nusse、2004年、Convergence of Wnt, beta-catenin, and cadherin pathways、Science、303巻:1483〜1487頁;Gordon& Nusse、200
6年、Wnt signaling:Multiple pathways, multiple receptors, and multipletranscription factors、J Biol Chem、281巻:22429〜22433頁)。
Wntタンパク質はまた、骨発生のプログラムと関連した、多種多様な細胞決定にも関与している。例えば、Wntタンパク質は、間葉系前駆細胞の、骨格形成運命へのコミットメントに影響を及ぼす、sox9の発現レベルを調節する。Wntタンパク質は、細胞の、骨芽細胞または軟骨細胞への分化に影響を及ぼす。成体動物では、Wntシグナル伝達が、骨量を調節するという証拠が見られる。例えば、ヒトWntの共受容体であるLRP5内の突然変異は、I型骨粗鬆症、および骨内膜性骨化過剰症または常染色体優性骨硬化症を含む、複数の高骨量症候群のほか、低骨量疾患である、骨粗鬆症−偽性神経膠腫にも関連する。Wnt阻害剤であるDkklの産生の増大は、その顕著な特徴のうちの1つとして、骨吸収を増大させる疾患である、多発性骨髄腫と関連する。さらなる詳細については、S.Minearら、Wnt proteins promote bone regeneration、Sci. Transl. Med.、2巻、29〜30頁(2010年);およびZhaoら、Controllingthe in vivo activity of Wnt liposomes、Methods Enzymol、465巻:331〜47頁(2009年)を参照されたい。
Background of the Invention Wnt protein is a highly conserved secretory signaling molecule, a family of signaling molecules that bind to cell surface receptors encoded by Frizzled and low density lipoprotein receptor-related proteins (LRPs). To form. The WNT gene family consists of structurally related genes that encode secretory signaling proteins. These proteins are involved in multiple developmental processes, including tumorigenesis, as well as regulation of cell fate and patterning during embryogenesis. Upon binding, the ligand induces a cascade of intracellular events that ultimately results in transcription of the target gene through the nuclear activity of β-catenin and the DNA-binding protein TCF (CleversH). , 2004, Wnt signaling: Ig-norrin the dogma, Curr Biol, Vol. 14: R436-R437; Nelson & Nusse, 2004, Convergence of Wnt, beta-catenin, and cadherin pathways, Science, Vol. 303: 1483-1487. Gordon & Nusse, 200
6 years, Wnt signaling: Multiple pathways, multiple receptors, and multipletranscription factors, J Biol Chem, Vol. 281: pp. 22429-22433).
Wnt proteins are also involved in a wide variety of cell decisions associated with bone development programs. For example, the Wnt protein regulates the expression level of sox9, which affects the commitment of mesenchymal progenitor cells to the fate of skeletal formation. The Wnt protein affects the differentiation of cells into osteoblasts or chondrocytes. In adults, there is evidence that Wnt signaling regulates bone mass. For example, mutations within the human Wnt co-receptor LRP5 include multiple high bone mass syndromes, including type I osteoporosis and endometrial hyperostosis or autosomal dominant osteosclerosis, as well as low bone mass syndromes. It is also associated with osteoporosis-pseudoglioloma, a bone mass disorder. Increased production of the Wnt inhibitor Dkkl is associated with multiple myeloma, a disease that increases bone resorption, as one of its prominent features. For more details, see S. Minear et al., Wnt proteins promote bone regeneration, Sci. Transl. Med., Volume 2, pp. 29-30 (2010); and Zhao et al., Controlling the in vivo activity of Wnt liposomes, Methods Enzymol, See Volume 465: pp. 331-47 (2009).

Clevers H、2004年、Wnt signaling:Ig-norrin the dogma、Curr Biol、14巻:R436〜R437頁Clevers H, 2004, Wnt signaling: Ig-norrin the dogma, Curr Biol, Vol. 14, pp. R436-R437 Nelson & Nusse、2004年、Convergence of Wnt, beta-catenin, andcadherin pathways、Science、303巻:1483〜1487頁Nelson & Nusse, 2004, Convergence of Wnt, beta-catenin, and cadherin pathways, Science, Vol. 303: 1483-1487 Gordon & Nusse、2006年、Wnt signaling:Multiple pathways,multiple receptors, and multiple transcription factors、J Biol Chem、281巻:22429〜22433頁Gordon & Nusse, 2006, Wnt signaling: Multiple pathways, multiple receptors, and multiple transcription factors, J Biol Chem, 281: pp. 22829-22433 S. Minearら、Wnt proteins promote bone regeneration、Sci. Transl. Med.、2巻、29〜30頁(2010年)S. Minear et al., Wnt proteins promote bone regeneration, Sci. Transl. Med., Volume 2, pp. 29-30 (2010) Zhaoら、Controlling the in vivo activity ofWnt liposomes、MethodsEnzymol、465巻:331〜47頁(2009年)Zhao et al., Controlling the in vivo activity of Wnt liposomes, MethodsEnzymol, Vol. 465: pp. 331-47 (2009)

発明の概要
本明細書では、特定の実施形態では、機能的に活性なWnt3aポリペプチドと、リポソームを含む水溶液とを含む組成物であって、前記機能的に活性なWnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸残基209に対応するアミノ酸位置において脂質修飾を含む、組成物が開示される。一部の実施形態では、前記機能的に活性なWnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸残基77に対応するアミノ酸位置において脂質修飾されていない。一部の実施形態では、前記機能的に活性なWnt3aポリペプチドが、リポソーム膜に取り込まれている(integrated)。一部の実施形態では、前記機能的に活性なWnt3aポリペプチドが、リポソーム膜から脂質膜の外表面に突出する。一部の実施形態では、前記機能的に活性なWnt3aポリペプチドが、前記リポソームの水性コアに組み込まれていない(isnot incorporated)。一部の実施形態では、前記機能
的に活性なWnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸配列に対して、少なくとも、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、約90%、または約95%の配列同一性を含む。一部の実施形態では、前記機能的に活性なWnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、前記機能的に活性なWnt3aポリペプチドの濃度が、約5μg/μL〜約15μg/μL、または約8μg/μL〜約12μg/μLの間である。一部の実施形態では、前記リポソームを構成するリン脂質の尾部炭素の長さが、炭素約12個〜炭素約14個の間である。一部の実施形態では、前記リポソームを構成するリン脂質が、約10℃〜約25℃、約15℃〜約25℃、または約20℃〜約25℃の相転移温度を有する。一部の実施形態では、前記リポソームが、pH約6.5〜約8.0、約7.0〜約7.8、または約7.2〜約7.6の間で正味の電荷0を有する。一部の実施形態では、リン脂質が、1,2−ジミリストイル−sn−グリセロ−3−ホスホコリン(DMPC)である。一部の実施形態では、前記リポソームが、コレステロールをさらに含む。一部の実施形態では、DMPCおよびコレステロールの濃度が、約70:30〜約100:0の間の比により規定される。一部の実施形態では、前記Wnt3aポリペプチドが、哺乳動物Wnt3aポリペプチドである。一部の実施形態では、前記哺乳動物が、ヒトである。一部の実施形態では、前記脂質修飾が、パルミトイル化である。一部の実施形態では、前記Wnt3aポリペプチドが、さらにグリコシル化されている。一部の実施形態では、前記組成物が、安定な組成物である。一部の実施形態では、前記組成物が、活性の実質的な喪失を伴わずに、最長約106日間安定である。一部の実施形態では、前記組成物が、約1℃〜約8℃の間の温度で安定である。一部の実施形態では、前記組成物が、窒素下で安定である。
Outline of the Invention In a specific embodiment, the functionally active Wnt3a polypeptide, which is a composition containing a functionally active Wnt3a polypeptide and an aqueous solution containing liposomes, is the functionally active Wnt3a polypeptide. A composition comprising a lipid modification at the amino acid position corresponding to the amino acid residue 209 shown in 1 is disclosed. In some embodiments, the functionally active Wnt3a polypeptide is not lipid-modified at the amino acid position corresponding to amino acid residue 77 set forth in SEQ ID NO: 1. In some embodiments, the functionally active Wnt3a polypeptide is integrated into the liposome membrane. In some embodiments, the functionally active Wnt3a polypeptide projects from the liposome membrane to the outer surface of the lipid membrane. In some embodiments, the functionally active Wnt3a polypeptide is not incorporated into the aqueous core of the liposome. In some embodiments, the functionally active Wnt3a polypeptide is at least about 30%, about 40%, about 50%, about 60%, about 70 relative to the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1. Includes%, about 80%, about 90%, or about 95% sequence identity. In some embodiments, the functionally active Wnt3a polypeptide comprises the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1. In some embodiments, the concentration of the functionally active Wnt3a polypeptide is between about 5 μg / μL to about 15 μg / μL, or about 8 μg / μL to about 12 μg / μL. In some embodiments, the length of the tail carbon of the phospholipids that make up the liposome is between about 12 and about 14 carbons. In some embodiments, the phospholipids that make up the liposome have a phase transition temperature of about 10 ° C to about 25 ° C, about 15 ° C to about 25 ° C, or about 20 ° C to about 25 ° C. In some embodiments, the liposomes have a net charge of 0 between pH about 6.5 to about 8.0, about 7.0 to about 7.8, or about 7.2 to about 7.6. Have. In some embodiments, the phospholipid is 1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DMPC). In some embodiments, the liposome further comprises cholesterol. In some embodiments, the concentration of DMPC and cholesterol is defined by a ratio between about 70:30 and about 100: 0. In some embodiments, the Wnt3a polypeptide is a mammalian Wnt3a polypeptide. In some embodiments, the mammal is a human. In some embodiments, the lipid modification is palmitoylation. In some embodiments, the Wnt3a polypeptide is further glycosylated. In some embodiments, the composition is a stable composition. In some embodiments, the composition is stable for up to about 106 days without substantial loss of activity. In some embodiments, the composition is stable at temperatures between about 1 ° C and about 8 ° C. In some embodiments, the composition is stable under nitrogen.

本明細書では、特定の実施形態では、機能的に活性な哺乳動物Wntポリペプチドと、リポソームを含む水溶液とを含む組成物であって、前記リポソームを構成するリン脂質が約10℃〜約25℃の相転移温度を有する組成物が開示される。本明細書ではまた、特定の実施形態では、機能的に活性な哺乳動物Wntポリペプチドと、リポソームを含む水溶液とを含む組成物であって、前記リポソームを構成するリン脂質の尾部炭素の長さが炭素約12個〜炭素約14個の間である組成物が開示される。一部の実施形態では、前記Wntポリペプチドが、リポソーム膜に取り込まれている(integrate)。一部の実施形態で
は、前記Wntポリペプチドが、リポソーム膜から脂質膜の外表面に突出する。一部の実施形態では、前記Wntポリペプチドが、前記リポソームの水性コアに組み込まれていない。一部の実施形態では、前記Wntポリペプチドが、Wnt3aポリペプチドである。一部の実施形態では、前記Wnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸配列に対する、少なくとも、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、約90%、または約95%の配列同一性を含む。一部の実施形態では、前記Wnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、前記Wnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸残基209に対応するアミノ酸位置において脂質修飾されており、配列番号1に示されるアミノ酸残基77に対応するアミノ酸位置において脂質修飾されていない。一部の実施形態では、前記Wntポリペプチドが、Wnt5aポリペプチドまたはWnt10bポリペプチドである。一部の実施形態では、前記Wntポリペプチドの濃度が、約5μg/μL〜約15μg/μL、または約8μg/μL〜約12μg/μLの間である。一部の実施形態では、前記リポソームがpH約6.5〜約8.0の間で正味の電荷0を有する。一部の実施形態では、前記リポソームがpH約6.5〜約8.0の間で正味の正電荷または正味の負電荷を有する。一部の実施形態では、前記リン脂質が、1,2−ジミリストイル−sn−グリセロ−3−ホスホコリン(DMPC)である。一部の実施形態では、前記リポソームが、コレステロールをさらに含む。一部の実施形態では、DMPCおよびコレステロールの濃度が、約70:30〜約100:0の間の比により規定される。一部の実施形態では、前記哺乳動物が、ヒトである。一部の実施形態では、脂質修飾が、パルミトイル化である。一部の実施形態では、前記Wntポリペプチドが、さらにグリコシル化されている。一部の実施形態では、前記組成物が、安定な組成物である。一部の実施形態では、前記組成物が、活性の実質的な喪失を伴わずに、最長約106日間安定である。一部の実施形態では、前記組成物が、約1℃〜約8℃の間の温度で安定である。一部の実施形態では、前記組成物が、窒素下で安定である。
As used herein, in a particular embodiment, the composition comprises a functionally active mammalian Wnt polypeptide and an aqueous solution containing liposomes, wherein the phospholipids constituting the liposomes are from about 10 ° C. to about 25 ° C. Compositions having a phase transition temperature of ° C. are disclosed. Also herein, in certain embodiments, a composition comprising a functionally active mammalian Wnt polypeptide and an aqueous solution containing liposomes, the length of the tail carbon of the phospholipids that make up the liposomes. Disclosed are compositions in which is between about 12 carbons and about 14 carbons. In some embodiments, the Wnt polypeptide is integrated into the liposome membrane. In some embodiments, the Wnt polypeptide projects from the liposome membrane to the outer surface of the lipid membrane. In some embodiments, the Wnt polypeptide is not integrated into the aqueous core of the liposome. In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt3a polypeptide. In some embodiments, the Wnt3a polypeptide is at least about 30%, about 40%, about 50%, about 60%, about 70%, about 80%, about the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1. Contains 90%, or about 95% sequence identity. In some embodiments, the Wnt3a polypeptide comprises the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1. In some embodiments, the Wnt3a polypeptide is lipid-modified at the amino acid position corresponding to amino acid residue 209 set forth in SEQ ID NO: 1 and the amino acid position corresponding to amino acid residue 77 set forth in SEQ ID NO: 1. Not lipid modified in. In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt5a or Wnt10b polypeptide. In some embodiments, the concentration of said Wnt polypeptide is between about 5 μg / μL and about 15 μg / μL, or about 8 μg / μL and about 12 μg / μL. In some embodiments, the liposome has a net charge of 0 between pH about 6.5 and about 8.0. In some embodiments, the liposome has a net positive charge or a net negative charge between pH about 6.5 and about 8.0. In some embodiments, the phospholipid is 1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DMPC). In some embodiments, the liposome further comprises cholesterol. In some embodiments, the concentration of DMPC and cholesterol is defined by a ratio between about 70:30 and about 100: 0. In some embodiments, the mammal is a human. In some embodiments, the lipid modification is palmitoylation. In some embodiments, the Wnt polypeptide is further glycosylated. In some embodiments, the composition is a stable composition. In some embodiments, the composition is stable for up to about 106 days without substantial loss of activity. In some embodiments, the composition is stable at temperatures between about 1 ° C and about 8 ° C. In some embodiments, the composition is stable under nitrogen.

本明細書では、特定の実施形態では、リポソームWnt3aポリペプチドを調製する方法であって、(a)Wnt3aポリペプチドを、哺乳動物細胞を含む馴化培地から採取するステップと;(b)前記Wnt3aポリペプチドを、スルホン化多環芳香族化合物を固定化したイオン交換カラムに導入するステップと;(c)段階勾配(stepgradient)を
利用して、前記Wnt3aポリペプチドを前記イオン交換カラムから溶出させるステップと;(d)ステップ(c)からの前記Wnt3aポリペプチドをリポソームの水溶液と接触させるステップとを含む方法が開示される。一部の実施形態では、前記接触させるステップを、約21℃〜約25℃の間の温度で行う。一部の実施形態では、接触させる時間が、約30分間〜約24時間の間である。一部の実施形態では、前記段階勾配が、第1の勾配および第2の勾配を含む。一部の実施形態では、前記第1の勾配が、50mMの塩化カリウムを含む緩衝溶液を含み、前記第2の勾配が、約150mMの塩化カリウム〜約1.5Mの間の塩化カリウムを含む緩衝溶液を含む。一部の実施形態では、前記緩衝溶液が、界面活性剤(detergent)をさらに含む。一部の実施形態では、前記界面活性剤が、CH
APSまたはTriton X−100である。一部の実施形態では、前記馴化培地が、最大10%のウシ胎仔血清を含む。一部の実施形態では、前記哺乳動物細胞が、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞である。一部の実施形態では、ステップ(c)の後の前記Wnt3aポリペプチドの収率が、約60%〜約90%の間である。一部の実施形態では、前記リポソームを構成するリン脂質の尾部炭素の長さが、炭素約12個〜炭素約14個の間である。一部の実施形態では、前記リポソームを構成するリン脂質が、約10℃〜約25℃、約15℃〜約25℃、または約20℃〜約25℃の相転移温度を有する。一部の実施形態では、前記リポソームが、pH約6.5〜約8.0、約7.0〜約7.8、または約7.2〜約7.6の間で正味の電荷0を有する。一部の実施形態では、リン脂質が、1,2−ジミリストイル−sn−グリセロ−3−ホスホコリン(DMPC)である。一部の実施形態では、前記リポソームが、コレステロールをさらに含む。一部の実施形態では、DMPCおよびコレステロールの濃度が、約70:30〜約100:0の間の比により規定される。一部の実施形態では、前記Wnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸配列に対する、少なくとも、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、約90%、または約95%の配列同一性を含む。一部の実施形態では、前記Wnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、前記Wnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸残基209に対応するアミノ酸位置において脂質修飾されており、配列番号1に示されるアミノ酸残基77に対応するアミノ酸位置において脂質修飾されていない。一部の実施形態では、前記Wnt3aポリペプチドが、哺乳動物Wnt3aポリペプチドである。一部の実施形態では、前記哺乳動物が、ヒトである。一部の実施形態では、前記馴化培地が、血清または血清代替物を含む。一部の実施形態では、前記馴化培地が、血清を含む。一部の実施形態では、前記血清が、ウシ胎仔血清である。一部の実施形態では、血清濃度が、前記馴化培地中に約0.1%〜約15%の間である。一部の実施形態では、前記馴化培地が、血清代替物を含む。一部の実施形態では、前記血清代替物が、脂質ベースの代替物である。一部の実施形態では、前記馴化培地が、無血清培地である。一部の実施形態では、脂質修飾が、パルミトイル化である。一部の実施形態では、前記Wnt3aポリペプチドが、さらにグリコシル化されている。一部の実施形態では、Wnt3a生成物を試料混合物から遠心分離により分離する。一部の実施形態では、前記遠心分離の時間が、約1℃〜約8℃の間の温度で最長1時間である。一部の実施形態では、遠心分離後のWnt3a生成物を、無菌1×リン酸緩衝食塩水(PBS)中に再懸濁させる。一部の実施形態では、Wnt3a生成物が、窒素下で安定である。一部の実施形態では、Wnt3a生成物が、約1℃〜約8℃の間の温度で安定である。
Here, in a particular embodiment, a method of preparing a liposome Wnt3a polypeptide, wherein (a) the Wnt3a polypeptide is harvested from an acclimatized medium containing mammalian cells; (b) said Wnt3a poly. A step of introducing the peptide into an ion exchange column on which a sulfonated polycyclic aromatic compound is immobilized; and (c) a step of eluting the Wnt3a polypeptide from the ion exchange column using a step gradient. (D) A method comprising contacting the Wnt3a polypeptide from step (c) with an aqueous solution of the liposome is disclosed. In some embodiments, the contacting step is performed at a temperature between about 21 ° C and about 25 ° C. In some embodiments, the contact time is between about 30 minutes and about 24 hours. In some embodiments, the step gradient includes a first gradient and a second gradient. In some embodiments, the first gradient contains a buffer solution containing 50 mM potassium chloride, and the second gradient contains a buffer containing about 150 mM potassium chloride to about 1.5 M potassium chloride. Contains solution. In some embodiments, the buffer solution further comprises a detergent. In some embodiments, the surfactant is CH.
APS or Triton X-100. In some embodiments, the conditioned medium comprises up to 10% fetal bovine serum. In some embodiments, the mammalian cell is a Chinese hamster ovary (CHO) cell. In some embodiments, the yield of said Wnt3a polypeptide after step (c) is between about 60% and about 90%. In some embodiments, the length of the tail carbon of the phospholipids that make up the liposome is between about 12 and about 14 carbons. In some embodiments, the phospholipids that make up the liposome have a phase transition temperature of about 10 ° C to about 25 ° C, about 15 ° C to about 25 ° C, or about 20 ° C to about 25 ° C. In some embodiments, the liposomes have a net charge of 0 between pH about 6.5 to about 8.0, about 7.0 to about 7.8, or about 7.2 to about 7.6. Have. In some embodiments, the phospholipid is 1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DMPC). In some embodiments, the liposome further comprises cholesterol. In some embodiments, the concentration of DMPC and cholesterol is defined by a ratio between about 70:30 and about 100: 0. In some embodiments, the Wnt3a polypeptide is at least about 30%, about 40%, about 50%, about 60%, about 70%, about 80%, about the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1. Contains 90%, or about 95% sequence identity. In some embodiments, the Wnt3a polypeptide comprises the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1. In some embodiments, the Wnt3a polypeptide is lipid-modified at the amino acid position corresponding to amino acid residue 209 set forth in SEQ ID NO: 1 and the amino acid position corresponding to amino acid residue 77 set forth in SEQ ID NO: 1. Not lipid modified in. In some embodiments, the Wnt3a polypeptide is a mammalian Wnt3a polypeptide. In some embodiments, the mammal is a human. In some embodiments, the conditioned medium comprises serum or serum substitute. In some embodiments, the conditioned medium comprises serum. In some embodiments, the serum is fetal bovine serum. In some embodiments, the serum concentration is between about 0.1% and about 15% in the conditioned medium. In some embodiments, the conditioned medium comprises a serum substitute. In some embodiments, the serum substitute is a lipid-based substitute. In some embodiments, the conditioned medium is a serum-free medium. In some embodiments, the lipid modification is palmitoylation. In some embodiments, the Wnt3a polypeptide is further glycosylated. In some embodiments, the Wnt3a product is separated from the sample mixture by centrifugation. In some embodiments, the centrifugation time is up to 1 hour at temperatures between about 1 ° C and about 8 ° C. In some embodiments, the Wnt3a product after centrifugation is resuspended in sterile 1x phosphate buffered saline (PBS). In some embodiments, the Wnt3a product is stable under nitrogen. In some embodiments, the Wnt3a product is stable at temperatures between about 1 ° C and about 8 ° C.

本明細書では、特定の実施形態では、リポソームWntポリペプチドを調製する方法であって、Wntポリペプチドを含む試料をリポソームの水溶液に接触させるステップを含み、前記リポソームを構成するリン脂質が、約10℃〜約25℃の相転移温度を有する方法が開示される。また本明細書では、特定の実施形態では、リポソームWntポリペプチドを調製する方法であって、Wntポリペプチドを含む試料をリポソームの水溶液に接触させるステップを含み、前記リポソームを構成するリン脂質の尾部炭素の長さが、炭素約12個〜炭素約14個の間である方法が開示される。一部の実施形態では、前記接触させるステップを、約21℃〜約25℃の間の温度で行う。一部の実施形態では、接触させる時間が、約6時間〜約24時間の間である。一部の実施形態では、前記方法は、前記Wntポリペプチドをリポソームの水溶液に接触させるステップの前に、さらなる精製ステップをさらに含む。一部の実施形態では、前記さらなる精製ステップが、イオン交換精製ステップ、疎水性精製ステップ、またはアフィニティー精製ステップである。一部の実施形態では、前記さらなる精製ステップが、イオン交換精製ステップである。一部の実施形態では、前記イオン交換精製ステップが、前記試料を、スルホン化多環芳香族化合物を固定化したビーズまたはスルホン化多環芳香族化合物を固定化したカラムと接触させることを含む。一部の実施形態では、前記イオン交換精製ステップが、段階勾配を含む。一部の実施形態では、イオン交換精製緩衝液が、界面活性剤を含む。一部の実施形態では、前記界面活性剤が、CHAPSまたはTriton X−100である。一部の実施形態では、前記さらなる精製ステップが、疎水性精製ステップである。一部の実施形態では、前記疎水性精製ステップが、プロテインAを固定化したビーズまたはプロテインAカラムを含む。一部の実施形態では、前記さらなる精製ステップの後の前記Wntポリペプチドの収率が、約60%〜約99%の間である。一部の実施形態では、前記方法は、Wntポリペプチドを、発現細胞系に由来する細胞を含む馴化培地から採取するステップをさらに含む。一部の実施形態では、前記発現細胞系が、哺乳動物発現細胞系である。一部の実施形態では、前記哺乳動物発現細胞系が、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞系である。一部の実施形態では、前記馴化培地が、血清または血清代替物を含む。一部の実施形態では、前記血清が、ウシ胎仔血清である。一部の実施形態では、血清濃度が、前記馴化培地中に約0.1%〜約15%の間である。一部の実施形態では、前記馴化培地が、血清代替物を含む。一部の実施形態では、前記血清代替物が、脂質ベースの代替物である。一部の実施形態では、前記馴化培地が、無血清培地である。一部の実施形態では、前記Wntポリペプチドが、Wnt3aポリペプチドである。一部の実施形態では、前記Wnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸配列に対する、少なくとも、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、約90%、または約95%の配列同一性を含む。一部の実施形態では、前記Wnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、前記Wnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸残基209に対応するアミノ酸位置において脂質修飾されており、配列番号1に示されるアミノ酸残基77に対応するアミノ酸位置において脂質修飾されていない。一部の実施形態では、前記Wntポリペプチドが、Wnt5aポリペプチドまたはWnt10bポリペプチドである。一部の実施形態では、前記リポソームが、pH約6.5〜約8.0、約7.0〜約7.8、または約7.2〜約7.6の間で正味の電荷0を有する。一部の実施形態では、リン脂質が、1,2−ジミリストイル−sn−グリセロ−3−ホスホコリン(DMPC)である。一部の実施形態では、前記リポソームが、コレステロールをさらに含む。一部の実施形態では、DMPCおよびコレステロールの濃度が、約70:30〜約100:0の間の比により規定される。一部の実施形態では、前記Wntポリペプチドが、哺乳動物Wntポリペプチドである。一部の実施形態では、前記哺乳動物が、ヒトである。一部の実施形態では、脂質修飾が、パルミトイル化である。一部の実施形態では、前記Wntポリペプチドが、さらにグリコシル化されている。一部の実施形態では、Wnt3a生成物を試料混合物から遠心分離により分離する。一部の実施形態では、前記遠心分離の時間が、約1℃〜約8℃の間の温度で最長1時間である。一部の実施形態では、遠心分離後のWnt生成物を、無菌1×PBS中に再懸濁させる。一部の実施形態では、Wnt生成物が、窒素下で安定である。一部の実施形態では、Wnt3a生成物が、約1℃〜約8℃の間の温度で安定である。 In the present specification, in a specific embodiment, a method for preparing a liposome Wnt polypeptide, which comprises contacting a sample containing the Wnt polypeptide with an aqueous solution of the liposome, wherein the phospholipid constituting the liposome is about. Methods having a phase transition temperature of 10 ° C to about 25 ° C are disclosed. Further, in the present specification, in a specific embodiment, a method for preparing a liposome Wnt polypeptide includes a step of contacting a sample containing the Wnt polypeptide with an aqueous solution of the liposome, and the tail of the phospholipid constituting the liposome. Disclosed are methods in which the length of carbon is between about 12 carbons and about 14 carbons. In some embodiments, the contacting step is performed at a temperature between about 21 ° C and about 25 ° C. In some embodiments, the contact time is between about 6 hours and about 24 hours. In some embodiments, the method further comprises a further purification step prior to the step of contacting the Wnt polypeptide with an aqueous solution of liposomes. In some embodiments, the additional purification step is an ion exchange purification step, a hydrophobic purification step, or an affinity purification step. In some embodiments, the further purification step is an ion exchange purification step. In some embodiments, the ion exchange purification step comprises contacting the sample with beads on which a sulfonated polycyclic aromatic compound is immobilized or a column on which a sulfonated polycyclic aromatic compound is immobilized. In some embodiments, the ion exchange purification step comprises a step gradient. In some embodiments, the ion exchange purification buffer comprises a surfactant. In some embodiments, the surfactant is CHAPS or Triton X-100. In some embodiments, the further purification step is a hydrophobic purification step. In some embodiments, the hydrophobic purification step comprises beads with protein A immobilized or a protein A column. In some embodiments, the yield of the Wnt polypeptide after the further purification step is between about 60% and about 99%. In some embodiments, the method further comprises the step of collecting the Wnt polypeptide from a conditioned medium containing cells derived from an expressing cell line. In some embodiments, the expression cell line is a mammalian expression cell line. In some embodiments, the mammalian expression cell line is a Chinese hamster ovary (CHO) cell line. In some embodiments, the conditioned medium comprises serum or serum substitute. In some embodiments, the serum is fetal bovine serum. In some embodiments, the serum concentration is between about 0.1% and about 15% in the conditioned medium. In some embodiments, the conditioned medium comprises a serum substitute. In some embodiments, the serum substitute is a lipid-based substitute. In some embodiments, the conditioned medium is a serum-free medium. In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt3a polypeptide. In some embodiments, the Wnt3a polypeptide is at least about 30%, about 40%, about 50%, about 60%, about 70%, about 80%, about the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1. Contains 90%, or about 95% sequence identity. In some embodiments, the Wnt3a polypeptide comprises the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1. In some embodiments, the Wnt3a polypeptide is lipid-modified at the amino acid position corresponding to amino acid residue 209 set forth in SEQ ID NO: 1 and the amino acid position corresponding to amino acid residue 77 set forth in SEQ ID NO: 1. Not lipid modified in. In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt5a or Wnt10b polypeptide. In some embodiments, the liposomes have a net charge of 0 between pH about 6.5 to about 8.0, about 7.0 to about 7.8, or about 7.2 to about 7.6. Have. In some embodiments, the phospholipid is 1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DMPC). In some embodiments, the liposome further comprises cholesterol. In some embodiments, the concentration of DMPC and cholesterol is defined by a ratio between about 70:30 and about 100: 0. In some embodiments, the Wnt polypeptide is a mammalian Wnt polypeptide. In some embodiments, the mammal is a human. In some embodiments, the lipid modification is palmitoylation. In some embodiments, the Wnt polypeptide is further glycosylated. In some embodiments, the Wnt3a product is separated from the sample mixture by centrifugation. In some embodiments, the centrifugation time is up to 1 hour at temperatures between about 1 ° C and about 8 ° C. In some embodiments, the Wnt product after centrifugation is resuspended in sterile 1x PBS. In some embodiments, the Wnt product is stable under nitrogen. In some embodiments, the Wnt3a product is stable at temperatures between about 1 ° C and about 8 ° C.

本明細書では、特定の実施形態では、単離された増強哺乳動物骨髄細胞の組成物であって、リポソームWntポリペプチドによる処置の後で、前記細胞は、Runx2、Osterix、オステオカルシン、オステオポンチン、アルカリホスファターゼ、I型コラーゲン、Axin2、Lef1、およびTcf4からなる群から選択されるバイオマーカーのうちの1または複数の増強された発現レベルを有する組成物が開示される。一部の実施形態では、前記哺乳動物骨髄細胞が、齧歯動物骨髄細胞である。一部の実施形態では、前記齧歯動物骨髄細胞が、10カ月齢より老齢の齧歯動物から採取される。一部の実施形態では、前記哺乳動物骨髄細胞が、ヒト骨髄細胞である。一部の実施形態では、前記ヒト骨髄細胞が、35歳またはこれより老齢の被験体から得られる。一部の実施形態では、前記バイオマーカーが、オステオカルシン、オステオポンチン、Axin2、Lef1、およびTcf4から選択される。一部の実施形態では、前記バイオマーカーが、オステオカルシンおよびオステオポンチンから選択される。一部の実施形態では、前記増強された発現レベルが、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較される。一部の実施形態では、前記増強された発現レベルが、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較して、約2%〜約20%または約4%〜約10%の間である。一部の実施形態では、リポソームWntポリペプチドによる処置の後で、前記哺乳動物骨髄細胞が、SOX9およびPPARγから選択されるバイオマーカーの低下した発現レベルを、さらに有する。一部の実施形態では、前記哺乳動物骨髄細胞内の前記低下した発現レベルが、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較される。一部の実施形態では、前記骨髄細胞が、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較したアポトーシスレベルの低下をさらに含む。一部の実施形態では、アポトーシスレベルの前記低下が、約50%である。一部の実施形態では、前記哺乳動物骨髄細胞が、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較して増強された骨形成潜在能を含む。一部の実施形態では、前記増強された骨形成潜在能が、処置された哺乳動物骨髄細胞を移植した後の骨欠損部位における新たな骨成長レベルを含む。一部の実施形態では、前記新たな骨成長レベルが、移植された非処置哺乳動物骨髄細胞の新たな骨成長レベルと比較される。一部の実施形態では、移植された処置哺乳動物骨髄細胞の前記新たな骨成長レベルが、移植された非処置哺乳動物骨髄細胞の新たな骨成長レベルと比較して、約1%〜約20%または約5%〜約12%の間である。一部の実施形態では、前記哺乳動物骨髄細胞が、付着骨髄細胞および非付着骨髄細胞を含む。一部の実施形態では、前記哺乳動物骨髄細胞が、付着骨髄細胞である。一部の実施形態では、前記付着骨髄細胞が、骨髄幹細胞および骨髄前駆細胞を含む。一部の実施形態では、前記付着骨髄細胞が、骨髄間質細胞を含む。一部の実施形態では、前記哺乳動物骨髄細胞が、自家骨髄細胞である。一部の実施形態では、前記自家骨髄細胞が、付着骨髄細胞および非付着骨髄細胞を含む。一部の実施形態では、前記自家骨髄細胞が、付着骨髄細胞である。一部の実施形態では、前記自家骨髄細胞が、骨髄幹細胞および骨髄前駆細胞を含む。一部の実施形態では、前記自家骨髄細胞が、骨髄間質細胞を含む。一部の実施形態では、前記哺乳動物骨髄細胞が、同種骨髄細胞である。一部の実施形態では、前記同種骨髄細胞が、付着骨髄細胞および非付着骨髄細胞を含む。一部の実施形態では、前記同種骨髄細胞が、付着骨髄細胞である。一部の実施形態では、前記同種骨髄細胞が、骨髄幹細胞および骨髄前駆細胞を含む。一部の実施形態では、前記同種骨髄細胞が、骨髄間質細胞を含む。一部の実施形態では、リポソームWntポリペプチドによる処置後の前記ヒト骨髄細胞が、35歳より若齢のヒト被験体において観察されるバイオマーカー発現レベルを呈示する。一部の実施形態では、前記リポソームWntポリペプチドが、Wntポリペプチドと、リポソームの水溶液とを含む。一部の実施形態では、前記リポソームを構成するリン脂質が、約10℃〜約25℃の相転移温度を有する。一部の実施形態では、前記リポソームを構成するリン脂質の尾部炭素の長さが、炭素約12個〜炭素約14個の間である。一部の実施形態では、前記Wntポリペプチドが、Wnt3aポリペプチドである。一部の実施形態では、前記Wnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸配列に対する、少なくとも、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、約90%、または約95%の配列同一性を含む。一部の実施形態では、前記Wnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、前記Wnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸残基209に対応するアミノ酸位置において脂質修飾されており、配列番号1に示されるアミノ酸残基77に対応するアミノ酸位置において脂質修飾されていない。一部の実施形態では、前記Wntポリペプチドが、Wnt5aポリペプチドまたはWnt10bポリペプチドである。 As used herein, in certain embodiments, the composition of isolated enhanced mammalian bone marrow cells, after treatment with liposome Wnt polypeptide, the cells are Runx2, Osterix, osteocalcin, osteopontin, alkali. A composition having one or more enhanced expression levels of a biomarker selected from the group consisting of phosphatase, type I collagen, Axin2, Lef1, and Tcf4 is disclosed. In some embodiments, the mammalian bone marrow cell is a rodent bone marrow cell. In some embodiments, the rodent bone marrow cells are harvested from rodents older than 10 months. In some embodiments, the mammalian bone marrow cell is a human bone marrow cell. In some embodiments, the human bone marrow cells are obtained from a 35 year old or older subject. In some embodiments, the biomarker is selected from osteocalcin, osteopontin, Axin2, Left1, and Tcf4. In some embodiments, the biomarker is selected from osteocalcin and osteopontin. In some embodiments, the enhanced expression levels are compared to untreated mammalian bone marrow cells. In some embodiments, the enhanced expression level is between about 2% to about 20% or about 4% to about 10% as compared to untreated mammalian bone marrow cells. In some embodiments, after treatment with the liposome Wnt polypeptide, the mammalian bone marrow cells further have reduced expression levels of biomarkers selected from SOX9 and PPARγ. In some embodiments, the reduced expression levels within the mammalian bone marrow cells are compared to untreated mammalian bone marrow cells. In some embodiments, the bone marrow cells further comprise a reduction in the level of apoptosis as compared to untreated mammalian bone marrow cells. In some embodiments, the reduction in apoptosis levels is about 50%. In some embodiments, the mammalian bone marrow cells comprise enhanced osteogenic potential as compared to untreated mammalian bone marrow cells. In some embodiments, the enhanced bone formation potential comprises a new level of bone growth at the site of bone defect after transplantation of treated mammalian bone marrow cells. In some embodiments, the new bone growth level is compared to the new bone growth level of transplanted untreated mammalian bone marrow cells. In some embodiments, said new bone growth levels of transplanted treated mammalian bone marrow cells are about 1% to about 20 compared to new bone growth levels of transplanted untreated mammalian bone marrow cells. % Or between about 5% and about 12%. In some embodiments, the mammalian bone marrow cells include adherent and non-adherent bone marrow cells. In some embodiments, the mammalian bone marrow cells are adherent bone marrow cells. In some embodiments, the attached bone marrow cells include bone marrow stem cells and bone marrow progenitor cells. In some embodiments, the attached bone marrow cells include bone marrow stromal cells. In some embodiments, the mammalian bone marrow cell is an autologous bone marrow cell. In some embodiments, the autologous bone marrow cells include attached and non-attached bone marrow cells. In some embodiments, the autologous bone marrow cells are adherent bone marrow cells. In some embodiments, the autologous bone marrow cells include bone marrow stem cells and bone marrow progenitor cells. In some embodiments, the autologous bone marrow cells include bone marrow stromal cells. In some embodiments, the mammalian bone marrow cell is an allogeneic bone marrow cell. In some embodiments, the allogeneic bone marrow cells include attached and non-attached bone marrow cells. In some embodiments, the allogeneic bone marrow cells are adherent bone marrow cells. In some embodiments, the allogeneic bone marrow cells include bone marrow stem cells and bone marrow progenitor cells. In some embodiments, the allogeneic bone marrow cells include bone marrow stromal cells. In some embodiments, the human bone marrow cells after treatment with a liposome Wnt polypeptide exhibit the biomarker expression levels observed in a human subject younger than 35 years. In some embodiments, the liposome Wnt polypeptide comprises a Wnt polypeptide and an aqueous solution of the liposome. In some embodiments, the phospholipids that make up the liposome have a phase transition temperature of about 10 ° C to about 25 ° C. In some embodiments, the length of the tail carbon of the phospholipids that make up the liposome is between about 12 and about 14 carbons. In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt3a polypeptide. In some embodiments, the Wnt3a polypeptide is at least about 30%, about 40%, about 50%, about 60%, about 70%, about 80%, about the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1. Contains 90%, or about 95% sequence identity. In some embodiments, the Wnt3a polypeptide comprises the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1. In some embodiments, the Wnt3a polypeptide is lipid-modified at the amino acid position corresponding to amino acid residue 209 set forth in SEQ ID NO: 1 and the amino acid position corresponding to amino acid residue 77 set forth in SEQ ID NO: 1. Not lipid modified in. In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt5a or Wnt10b polypeptide.

本明細書では、特定の実施形態では、35歳またはこれより老齢のヒト被験体から得られた哺乳動物骨髄細胞の組成物であって、リポソームWntポリペプチドによる処置の後で、前記哺乳動物骨髄細胞が、増強された発現レベルで、Runx2、Osterix、オステオカルシン、オステオポンチン、アルカリホスファターゼ、I型コラーゲン、Axin2、Lef1、およびTcf4からなる群から選択されるバイオマーカーのうちの1または複数を発現する組成物が開示される。一部の実施形態では、前記バイオマーカーが、オステオカルシン、オステオポンチン、Axin2、Lef1、およびTcf4から選択される。一部の実施形態では、前記バイオマーカーが、オステオカルシンおよびオステオポンチンから選択される。一部の実施形態では、前記増強された発現レベルが、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較される。一部の実施形態では、前記増強された発現レベルが、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較して、約2%〜約20%または約4%〜約10%の間である。一部の実施形態では、リポソームWntポリペプチドによる処置の後で、前記哺乳動物骨髄細胞が、SOX9およびPPARγから選択されるバイオマーカーの低下した発現レベルを、さらに有する。一部の実施形態では、前記哺乳動物骨髄細胞内の前記低下した発現レベルが、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較される。一部の実施形態では、前記骨髄細胞が、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較したアポトーシスレベルの低下をさらに含む。一部の実施形態では、アポトーシスレベルの前記低下が、約50%である。一部の実施形態では、前記哺乳動物骨髄細胞が、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較して増強された骨形成潜在能を含む。一部の実施形態では、前記増強された骨形成潜在能が、処置された哺乳動物骨髄細胞を移植した後の骨欠損部位における新たな骨成長レベルを含む。一部の実施形態では、前記新たな骨成長レベルが、移植された非処置哺乳動物骨髄細胞の新たな骨成長レベルと比較される。一部の実施形態では、移植された処置哺乳動物骨髄細胞の前記新たな骨成長レベルが、移植された非処置哺乳動物骨髄細胞の新たな骨成長レベルと比較して、約1%〜約20%または約5%〜約12%の間である。一部の実施形態では、前記哺乳動物骨髄細胞が、付着骨髄細胞および非付着骨髄細胞を含む。一部の実施形態では、前記哺乳動物骨髄細胞が、付着骨髄細胞である。一部の実施形態では、前記付着骨髄細胞が、骨髄幹細胞および骨髄前駆細胞を含む。一部の実施形態では、前記付着骨髄細胞が、骨髄間質細胞を含む。一部の実施形態では、前記哺乳動物骨髄細胞が、自家骨髄細胞である。一部の実施形態では、前記自家骨髄細胞が、付着骨髄細胞および非付着骨髄細胞を含む。一部の実施形態では、前記自家骨髄細胞が、付着骨髄細胞である。一部の実施形態では、前記自家骨髄細胞が、骨髄幹細胞および骨髄前駆細胞を含む。一部の実施形態では、前記自家骨髄細胞が、骨髄間質細胞を含む。一部の実施形態では、前記哺乳動物骨髄細胞が、同種骨髄細胞である。一部の実施形態では、前記同種骨髄細胞が、付着骨髄細胞および非付着骨髄細胞を含む。一部の実施形態では、前記同種骨髄細胞が、付着骨髄細胞である。一部の実施形態では、前記同種骨髄細胞が、骨髄幹細胞および骨髄前駆細胞を含む。一部の実施形態では、前記同種骨髄細胞が、骨髄間質細胞を含む。一部の実施形態では、リポソームWntポリペプチドによる処置後の前記ヒト骨髄細胞が、35歳より若齢のヒト被験体において観察されるバイオマーカー発現レベルを呈示する。一部の実施形態では、前記リポソームWntポリペプチドが、Wntポリペプチドと、リポソームの水溶液とを含む。一部の実施形態では、前記リポソームを構成するリン脂質が、約10℃〜約25℃の相転移温度を有する。一部の実施形態では、前記リポソームを構成するリン脂質の尾部炭素の長さが、炭素約12個〜炭素約14個の間である。一部の実施形態では、前記Wntポリペプチドが、Wnt3aポリペプチドである。一部の実施形態では、前記Wnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸配列に対する、少なくとも、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、約90%、または約95%の配列同一性を含む。一部の実施形態では、前記Wnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、前記Wnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸残基209に対応するアミノ酸位置において脂質修飾されており、配列番号1に示されるアミノ酸残基77に対応するアミノ酸位置において脂質修飾されていない。一部の実施形態では、前記Wntポリペプチドが、Wnt5aポリペプチドまたはWnt10bポリペプチドである。 As used herein, in certain embodiments, a composition of mammalian bone marrow cells obtained from a human subject 35 years or older, said said mammalian bone marrow after treatment with a liposome Wnt polypeptide. A composition in which cells express one or more of the biomarkers selected from the group consisting of Runx2, Osterix, osteocalcin, osteopontin, alkaline phosphatase, type I collagen, Axin2, Ref1, and Tcf4 at enhanced expression levels. The thing is disclosed. In some embodiments, the biomarker is selected from osteocalcin, osteopontin, Axin2, Left1, and Tcf4. In some embodiments, the biomarker is selected from osteocalcin and osteopontin. In some embodiments, the enhanced expression levels are compared to untreated mammalian bone marrow cells. In some embodiments, the enhanced expression level is between about 2% to about 20% or about 4% to about 10% as compared to untreated mammalian bone marrow cells. In some embodiments, after treatment with the liposome Wnt polypeptide, the mammalian bone marrow cells further have reduced expression levels of biomarkers selected from SOX9 and PPARγ. In some embodiments, the reduced expression levels within the mammalian bone marrow cells are compared to untreated mammalian bone marrow cells. In some embodiments, the bone marrow cells further comprise a reduction in the level of apoptosis as compared to untreated mammalian bone marrow cells. In some embodiments, the reduction in apoptosis levels is about 50%. In some embodiments, the mammalian bone marrow cells comprise enhanced osteogenic potential as compared to untreated mammalian bone marrow cells. In some embodiments, the enhanced bone formation potential comprises a new level of bone growth at the site of bone defect after transplantation of treated mammalian bone marrow cells. In some embodiments, the new bone growth level is compared to the new bone growth level of transplanted untreated mammalian bone marrow cells. In some embodiments, said new bone growth levels of transplanted treated mammalian bone marrow cells are about 1% to about 20 compared to new bone growth levels of transplanted untreated mammalian bone marrow cells. % Or between about 5% and about 12%. In some embodiments, the mammalian bone marrow cells include adherent and non-adherent bone marrow cells. In some embodiments, the mammalian bone marrow cells are adherent bone marrow cells. In some embodiments, the attached bone marrow cells include bone marrow stem cells and bone marrow progenitor cells. In some embodiments, the attached bone marrow cells include bone marrow stromal cells. In some embodiments, the mammalian bone marrow cell is an autologous bone marrow cell. In some embodiments, the autologous bone marrow cells include attached and non-attached bone marrow cells. In some embodiments, the autologous bone marrow cells are adherent bone marrow cells. In some embodiments, the autologous bone marrow cells include bone marrow stem cells and bone marrow progenitor cells. In some embodiments, the autologous bone marrow cells include bone marrow stromal cells. In some embodiments, the mammalian bone marrow cell is an allogeneic bone marrow cell. In some embodiments, the allogeneic bone marrow cells include attached and non-attached bone marrow cells. In some embodiments, the allogeneic bone marrow cells are adherent bone marrow cells. In some embodiments, the allogeneic bone marrow cells include bone marrow stem cells and bone marrow progenitor cells. In some embodiments, the allogeneic bone marrow cells include bone marrow stromal cells. In some embodiments, the human bone marrow cells after treatment with a liposome Wnt polypeptide exhibit the biomarker expression levels observed in a human subject younger than 35 years. In some embodiments, the liposome Wnt polypeptide comprises a Wnt polypeptide and an aqueous solution of the liposome. In some embodiments, the phospholipids that make up the liposome have a phase transition temperature of about 10 ° C to about 25 ° C. In some embodiments, the length of the tail carbon of the phospholipids that make up the liposome is between about 12 and about 14 carbons. In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt3a polypeptide. In some embodiments, the Wnt3a polypeptide is at least about 30%, about 40%, about 50%, about 60%, about 70%, about 80%, about the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1. Contains 90%, or about 95% sequence identity. In some embodiments, the Wnt3a polypeptide comprises the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1. In some embodiments, the Wnt3a polypeptide is lipid-modified at the amino acid position corresponding to amino acid residue 209 set forth in SEQ ID NO: 1 and the amino acid position corresponding to amino acid residue 77 set forth in SEQ ID NO: 1. Not lipid modified in. In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt5a or Wnt10b polypeptide.

本明細書では、特定の実施形態では、哺乳動物骨髄組成物であって、単離哺乳動物骨髄細胞を、ex vivoで、リポソームWntポリペプチドと接触させるステップを含むプロセスによって作製され、ここで、接触させる時間が約30分間〜約4時間の間である、哺乳動物骨髄組成物が開示される。一部の実施形態では、接触させる温度が、約0℃〜約37℃、または約20℃〜約25℃の間である。一部の実施形態では、前記プロセスが、接触させるステップの後で、遊離リポソームWntポリペプチドを除去する洗浄ステップをさらに含む。一部の実施形態では、前記プロセスが、前記リポソームWntポリペプチドを骨欠損部位に移植するステップをさらに含む。一部の実施形態では、前記骨髄細胞が、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較して、Runx2、Osterix、オステオカルシン、オステオポンチン、アルカリホスファターゼ、I型コラーゲン、Axin2、Lef1、およびTcf4からなる群から選択されるバイオマーカーのうちの1または複数の増強された発現レベルを有する。一部の実施形態では、前記バイオマーカーが、オステオカルシン、オステオポンチン、Axin2、Lef1、およびTcf4から選択される。一部の実施形態では、前記バイオマーカーが、オステオカルシンおよびオステオポンチンから選択される。一部の実施形態では、前記増強された発現レベルが、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較して、約2%〜約20%または約4%〜約10%の間である。一部の実施形態では、リポソームWntポリペプチドによる処置の後で、前記哺乳動物骨髄細胞が、SOX9およびPPARγから選択されるバイオマーカーの低下した発現レベルを、さらに有する。一部の実施形態では、前記哺乳動物骨髄細胞内の前記低下した発現レベルが、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較される。一部の実施形態では、前記骨髄細胞が、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較したアポトーシスレベルの低下をさらに含む。一部の実施形態では、アポトーシスレベルの前記低下が、約50%である。一部の実施形態では、前記哺乳動物骨髄細胞が、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較して増強された骨形成潜在能を含む。一部の実施形態では、前記増強された骨形成潜在能が、処置された哺乳動物骨髄細胞を移植した後の骨欠損部位における新たな骨成長レベルを含む。一部の実施形態では、前記新たな骨成長レベルが、移植された非処置哺乳動物骨髄細胞の新たな骨成長レベルと比較される。一部の実施形態では、移植された処置哺乳動物骨髄細胞の前記新たな骨成長レベルが、移植された非処置哺乳動物骨髄細胞の新たな骨成長レベルと比較して、約1%〜約20%または約5%〜約12%の間である。一部の実施形態では、前記哺乳動物骨髄細胞が、付着骨髄細胞および非付着骨髄細胞を含む。一部の実施形態では、前記哺乳動物骨髄細胞が、付着骨髄細胞である。一部の実施形態では、前記付着骨髄細胞が、骨髄幹細胞および骨髄前駆細胞を含む。一部の実施形態では、前記付着骨髄細胞が、骨髄間質細胞を含む。一部の実施形態では、前記哺乳動物骨髄細胞が、自家骨髄細胞である。一部の実施形態では、前記自家骨髄細胞が、大腿骨、脛骨、および/または腸骨稜から採取される。一部の実施形態では、前記自家骨髄細胞が、付着骨髄細胞および非付着骨髄細胞を含む。一部の実施形態では、前記自家骨髄細胞が、付着骨髄細胞である。一部の実施形態では、前記自家骨髄細胞が、骨髄幹細胞および骨髄前駆細胞を含む。一部の実施形態では、前記自家骨髄細胞が、骨髄間質細胞を含む。一部の実施形態では、前記単離哺乳動物骨髄細胞が、同種骨髄細胞である。一部の実施形態では、前記同種骨髄細胞が、付着骨髄細胞および非付着骨髄細胞を含む。一部の実施形態では、前記同種骨髄細胞が、付着骨髄細胞である。一部の実施形態では、前記同種骨髄細胞が、骨髄幹細胞および骨髄前駆細胞を含む。一部の実施形態では、前記同種骨髄細胞が、骨髄間質細胞を含む。一部の実施形態では、前記哺乳動物骨髄細胞が、齧歯動物骨髄細胞である。一部の実施形態では、前記齧歯動物骨髄細胞が、10カ月齢より老齢の齧歯動物から採取される。一部の実施形態では、前記哺乳動物骨髄細胞が、ヒト骨髄細胞である。一部の実施形態では、前記ヒト骨髄細胞が、35歳またはこれより老齢の被験体から採取される。一部の実施形態では、リポソームWntポリペプチドによる処置後の前記ヒト骨髄細胞が、35歳より若齢の被験体において観察されるバイオマーカー発現レベルを呈示する。一部の実施形態では、前記リポソームWntポリペプチドが、Wntポリペプチドと、リポソームの水溶液とを含む。一部の実施形態では、前記リポソームを構成するリン脂質が、約10℃〜約25℃の相転移温度を有する。一部の実施形態では、前記リポソームを構成するリン脂質の尾部炭素の長さが、炭素約12個〜炭素約14個の間である。一部の実施形態では、前記Wntポリペプチドが、Wnt3aポリペプチドである。一部の実施形態では、前記Wnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸配列に対する、少なくとも、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、約90%、または約95%の配列同一性を含む。一部の実施形態では、前記Wnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、前記Wnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸残基209に対応するアミノ酸位置において脂質修飾されており、配列番号1に示されるアミノ酸残基77に対応するアミノ酸位置において脂質修飾されていない。一部の実施形態では、前記Wntポリペプチドが、Wnt5aポリペプチドまたはWnt10bポリペプチドである。 As used herein, in certain embodiments, it is a mammalian bone marrow composition made by a process comprising contacting an isolated mammalian bone marrow cell ex vivo with a liposome Wnt polypeptide. Mammalian bone marrow compositions are disclosed in which the contact time is between about 30 minutes and about 4 hours. In some embodiments, the contact temperature is between about 0 ° C. and about 37 ° C., or between about 20 ° C. and about 25 ° C. In some embodiments, the process further comprises a washing step of removing the free liposome Wnt polypeptide after the contacting step. In some embodiments, the process further comprises the step of implanting the liposome Wnt polypeptide into a bone defect site. In some embodiments, the bone marrow cells are selected from the group consisting of Runx2, Osterix, osteocalcin, osteopontin, alkaline phosphatase, type I collagen, AXIN2, Left1, and Tcf4 as compared to untreated mammalian bone marrow cells. Has one or more enhanced expression levels of the biomarkers. In some embodiments, the biomarker is selected from osteocalcin, osteopontin, Axin2, Left1, and Tcf4. In some embodiments, the biomarker is selected from osteocalcin and osteopontin. In some embodiments, the enhanced expression level is between about 2% to about 20% or about 4% to about 10% as compared to untreated mammalian bone marrow cells. In some embodiments, after treatment with the liposome Wnt polypeptide, the mammalian bone marrow cells further have reduced expression levels of biomarkers selected from SOX9 and PPARγ. In some embodiments, the reduced expression levels within the mammalian bone marrow cells are compared to untreated mammalian bone marrow cells. In some embodiments, the bone marrow cells further comprise a reduction in the level of apoptosis as compared to untreated mammalian bone marrow cells. In some embodiments, the reduction in apoptosis levels is about 50%. In some embodiments, the mammalian bone marrow cells comprise enhanced osteogenic potential as compared to untreated mammalian bone marrow cells. In some embodiments, the enhanced bone formation potential comprises a new level of bone growth at the site of bone defect after transplantation of treated mammalian bone marrow cells. In some embodiments, the new bone growth level is compared to the new bone growth level of transplanted untreated mammalian bone marrow cells. In some embodiments, said new bone growth levels of transplanted treated mammalian bone marrow cells are about 1% to about 20 compared to new bone growth levels of transplanted untreated mammalian bone marrow cells. % Or between about 5% and about 12%. In some embodiments, the mammalian bone marrow cells include adherent and non-adherent bone marrow cells. In some embodiments, the mammalian bone marrow cells are adherent bone marrow cells. In some embodiments, the attached bone marrow cells include bone marrow stem cells and bone marrow progenitor cells. In some embodiments, the attached bone marrow cells include bone marrow stromal cells. In some embodiments, the mammalian bone marrow cell is an autologous bone marrow cell. In some embodiments, the autologous bone marrow cells are harvested from the femur, tibia, and / or iliac crest. In some embodiments, the autologous bone marrow cells include attached and non-attached bone marrow cells. In some embodiments, the autologous bone marrow cells are adherent bone marrow cells. In some embodiments, the autologous bone marrow cells include bone marrow stem cells and bone marrow progenitor cells. In some embodiments, the autologous bone marrow cells include bone marrow stromal cells. In some embodiments, the isolated mammalian bone marrow cell is an allogeneic bone marrow cell. In some embodiments, the allogeneic bone marrow cells include attached and non-attached bone marrow cells. In some embodiments, the allogeneic bone marrow cells are adherent bone marrow cells. In some embodiments, the allogeneic bone marrow cells include bone marrow stem cells and bone marrow progenitor cells. In some embodiments, the allogeneic bone marrow cells include bone marrow stromal cells. In some embodiments, the mammalian bone marrow cell is a rodent bone marrow cell. In some embodiments, the rodent bone marrow cells are harvested from rodents older than 10 months. In some embodiments, the mammalian bone marrow cell is a human bone marrow cell. In some embodiments, the human bone marrow cells are harvested from a 35 year old or older subject. In some embodiments, the human bone marrow cells after treatment with the liposome Wnt polypeptide exhibit the biomarker expression levels observed in subjects younger than 35 years. In some embodiments, the liposome Wnt polypeptide comprises a Wnt polypeptide and an aqueous solution of the liposome. In some embodiments, the phospholipids that make up the liposome have a phase transition temperature of about 10 ° C to about 25 ° C. In some embodiments, the length of the tail carbon of the phospholipids that make up the liposome is between about 12 and about 14 carbons. In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt3a polypeptide. In some embodiments, the Wnt3a polypeptide is at least about 30%, about 40%, about 50%, about 60%, about 70%, about 80%, about the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1. Contains 90%, or about 95% sequence identity. In some embodiments, the Wnt3a polypeptide comprises the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1. In some embodiments, the Wnt3a polypeptide is lipid-modified at the amino acid position corresponding to amino acid residue 209 set forth in SEQ ID NO: 1 and the amino acid position corresponding to amino acid residue 77 set forth in SEQ ID NO: 1. Not lipid modified in. In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt5a or Wnt10b polypeptide.

本明細書では、特定の実施形態では、被験体における骨欠損を処置する方法であって、(a)哺乳動物骨髄細胞を含む試料を、ex vivoで、リポソームWnt3aポリペプチドと接触させるステップと;b)前記試料を洗浄して、遊離リポソームWnt3aポリペプチドを除去するステップと;c)前記リポソームWnt3aポリペプチドで処置された骨移植片材料を骨欠損部位に移植するステップとを含む方法が開示される。一部の実施形態では、接触させる温度が、約0℃〜約37℃、または約20℃〜約25℃の間である。一部の実施形態では、接触させる時間が、約30分間〜約4時間の間である。一部の実施形態では、前記骨髄細胞が、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較して、Runx2、Osterix、オステオカルシン、オステオポンチン、アルカリホスファターゼ、I型コラーゲン、Axin2、Lef1、およびTcf4からなる群から選択されるバイオマーカーのうちの1または複数の増強された発現レベルを有する。一部の実施形態では、前記バイオマーカーが、オステオカルシン、オステオポンチン、Axin2、Lef1、およびTcf4から選択される。一部の実施形態では、前記バイオマーカーが、オステオカルシンおよびオステオポンチンから選択される。一部の実施形態では、前記増強された発現レベルが、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較して、約2%〜約20%または約4%〜約10%の間である。一部の実施形態では、リポソームWnt3aポリペプチドによる処置の後で、前記哺乳動物骨髄細胞が、SOX9およびPPARγから選択されるバイオマーカーの低下した発現レベルをさらに有する。一部の実施形態では、前記哺乳動物骨髄細胞内の前記低下した発現レベルが、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較される。一部の実施形態では、前記骨髄細胞が、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較したアポトーシスレベルの低下をさらに含む。一部の実施形態では、アポトーシスレベルの前記低下が、約50%である。一部の実施形態では、前記哺乳動物骨髄細胞が、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較して増強された骨形成潜在能を含む。一部の実施形態では、前記増強された骨形成潜在能が、処置された哺乳動物骨髄細胞を移植した後の骨欠損部位における新たな骨成長レベルを含む。一部の実施形態では、前記新たな骨成長レベルが、移植された非処置哺乳動物骨髄細胞の新たな骨成長レベルと比較される。一部の実施形態では、移植された処置哺乳動物骨髄細胞の前記新たな骨成長レベルが、移植された非処置哺乳動物骨髄細胞の新たな骨成長レベルと比較して、約1%〜約20%または約5%〜約12%の間である。一部の実施形態では、前記哺乳動物骨髄細胞が、付着骨髄細胞および非付着骨髄細胞を含む。一部の実施形態では、前記哺乳動物骨髄細胞が、付着骨髄細胞である。一部の実施形態では、前記付着骨髄細胞が、骨髄幹細胞および骨髄前駆細胞を含む。一部の実施形態では、前記付着骨髄細胞が、骨髄間質細胞を含む。一部の実施形態では、前記哺乳動物骨髄細胞が、自家骨髄細胞である。一部の実施形態では、前記自家骨髄細胞が、大腿骨、脛骨、および/または腸骨稜から採取される。一部の実施形態では、前記自家骨髄細胞が、付着骨髄細胞および非付着骨髄細胞を含む。一部の実施形態では、前記自家骨髄細胞が、付着骨髄細胞である。一部の実施形態では、前記自家骨髄細胞が、骨髄幹細胞および骨髄前駆細胞を含む。一部の実施形態では、前記自家骨髄細胞が、骨髄間質細胞を含む。一部の実施形態では、前記単離哺乳動物骨髄細胞が、同種骨髄細胞である。一部の実施形態では、前記同種骨髄細胞が、付着骨髄細胞および非付着骨髄細胞を含む。一部の実施形態では、前記同種骨髄細胞が、付着骨髄細胞である。一部の実施形態では、前記同種骨髄細胞が、骨髄幹細胞および骨髄前駆細胞を含む。一部の実施形態では、前記同種骨髄細胞が、骨髄間質細胞を含む。一部の実施形態では、前記哺乳動物骨髄細胞が、齧歯動物骨髄細胞である。一部の実施形態では、前記齧歯動物骨髄細胞が、10カ月齢より老齢の齧歯動物から採取される。一部の実施形態では、前記哺乳動物骨髄細胞が、ヒト骨髄細胞である。一部の実施形態では、前記ヒト骨髄細胞が、35歳またはこれより老齢の被験体から採取される。一部の実施形態では、リポソームWnt3aポリペプチドによる処置後の前記ヒト骨髄細胞が、35歳より若齢の被験体において観察されるバイオマーカー発現レベルを呈示する。一部の実施形態では、前記リポソームWnt3aポリペプチドが、Wnt3aポリペプチドと、リポソームの水溶液とを含む。一部の実施形態では、前記リポソームを構成するリン脂質が、約10℃〜約25℃の相転移温度を有する。一部の実施形態では、前記リポソームを構成するリン脂質の尾部炭素の長さが、炭素約12個〜炭素約14個の間である。一部の実施形態では、前記Wnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸配列に対する、少なくとも、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、約90%、または約95%の配列同一性を含む。一部の実施形態では、前記Wnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、前記Wnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸残基209に対応するアミノ酸位置において脂質修飾されており、配列番号1に示されるアミノ酸残基77に対応するアミノ酸位置において脂質修飾されていない。 Here, in a particular embodiment, a method of treating a bone defect in a subject, the step of (a) contacting a sample containing mammalian bone marrow cells ex vivo with the liposome Wnt3a polypeptide; A method is disclosed that includes b) washing the sample to remove the free liposome Wnt3a polypeptide; c) implanting the bone marrow graft material treated with the liposome Wnt3a polypeptide into the bone defect site. NS. In some embodiments, the contact temperature is between about 0 ° C. and about 37 ° C., or between about 20 ° C. and about 25 ° C. In some embodiments, the contact time is between about 30 minutes and about 4 hours. In some embodiments, the bone marrow cells are selected from the group consisting of Runx2, Osterix, osteocalcin, osteopontin, alkaline phosphatase, type I collagen, AXIN2, Left1, and Tcf4 as compared to untreated mammalian bone marrow cells. Has one or more enhanced expression levels of the biomarkers. In some embodiments, the biomarker is selected from osteocalcin, osteopontin, Axin2, Left1, and Tcf4. In some embodiments, the biomarker is selected from osteocalcin and osteopontin. In some embodiments, the enhanced expression level is between about 2% to about 20% or about 4% to about 10% as compared to untreated mammalian bone marrow cells. In some embodiments, after treatment with the liposome Wnt3a polypeptide, the mammalian bone marrow cells further have reduced expression levels of biomarkers selected from SOX9 and PPARγ. In some embodiments, the reduced expression levels within the mammalian bone marrow cells are compared to untreated mammalian bone marrow cells. In some embodiments, the bone marrow cells further comprise a reduction in the level of apoptosis as compared to untreated mammalian bone marrow cells. In some embodiments, the reduction in apoptosis levels is about 50%. In some embodiments, the mammalian bone marrow cells comprise enhanced osteogenic potential as compared to untreated mammalian bone marrow cells. In some embodiments, the enhanced bone formation potential comprises a new level of bone growth at the site of bone defect after transplantation of treated mammalian bone marrow cells. In some embodiments, the new bone growth level is compared to the new bone growth level of transplanted untreated mammalian bone marrow cells. In some embodiments, said new bone growth levels of transplanted treated mammalian bone marrow cells are about 1% to about 20 compared to new bone growth levels of transplanted untreated mammalian bone marrow cells. % Or between about 5% and about 12%. In some embodiments, the mammalian bone marrow cells include adherent and non-adherent bone marrow cells. In some embodiments, the mammalian bone marrow cells are adherent bone marrow cells. In some embodiments, the attached bone marrow cells include bone marrow stem cells and bone marrow progenitor cells. In some embodiments, the attached bone marrow cells include bone marrow stromal cells. In some embodiments, the mammalian bone marrow cell is an autologous bone marrow cell. In some embodiments, the autologous bone marrow cells are harvested from the femur, tibia, and / or iliac crest. In some embodiments, the autologous bone marrow cells include attached and non-attached bone marrow cells. In some embodiments, the autologous bone marrow cells are adherent bone marrow cells. In some embodiments, the autologous bone marrow cells include bone marrow stem cells and bone marrow progenitor cells. In some embodiments, the autologous bone marrow cells include bone marrow stromal cells. In some embodiments, the isolated mammalian bone marrow cell is an allogeneic bone marrow cell. In some embodiments, the allogeneic bone marrow cells include attached and non-attached bone marrow cells. In some embodiments, the allogeneic bone marrow cells are adherent bone marrow cells. In some embodiments, the allogeneic bone marrow cells include bone marrow stem cells and bone marrow progenitor cells. In some embodiments, the allogeneic bone marrow cells include bone marrow stromal cells. In some embodiments, the mammalian bone marrow cell is a rodent bone marrow cell. In some embodiments, the rodent bone marrow cells are harvested from rodents older than 10 months. In some embodiments, the mammalian bone marrow cell is a human bone marrow cell. In some embodiments, the human bone marrow cells are harvested from a 35 year old or older subject. In some embodiments, the human bone marrow cells after treatment with the liposome Wnt3a polypeptide exhibit the biomarker expression levels observed in subjects younger than 35 years. In some embodiments, the liposome Wnt3a polypeptide comprises a Wnt3a polypeptide and an aqueous solution of the liposome. In some embodiments, the phospholipids that make up the liposome have a phase transition temperature of about 10 ° C to about 25 ° C. In some embodiments, the length of the tail carbon of the phospholipids that make up the liposome is between about 12 and about 14 carbons. In some embodiments, the Wnt3a polypeptide is at least about 30%, about 40%, about 50%, about 60%, about 70%, about 80%, about the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1. Contains 90%, or about 95% sequence identity. In some embodiments, the Wnt3a polypeptide comprises the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1. In some embodiments, the Wnt3a polypeptide is lipid-modified at the amino acid position corresponding to amino acid residue 209 set forth in SEQ ID NO: 1 and the amino acid position corresponding to amino acid residue 77 set forth in SEQ ID NO: 1. Not lipid modified in.

本明細書では、特定の実施形態では、被験体における骨欠損を処置する方法であって、(a)哺乳動物骨髄細胞を含む試料を、ex vivoで、リポソームWntポリペプチドと接触させるステップと;(b)前記試料を洗浄して、遊離リポソームWntポリペプチドを除去するステップと;(c)前記リポソームWntポリペプチドで処置された骨移植片材料を骨欠損部位に移植するステップとを含む方法が開示される。一部の実施形態では、接触させる温度が、約0℃〜約37℃、または約20℃〜約25℃の間である。一部の実施形態では、接触させる時間が、約30分間〜約4時間の間である。一部の実施形態では、前記骨髄細胞が、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較して、Runx2、Osterix、オステオカルシン、オステオポンチン、アルカリホスファターゼ、I型コラーゲン、Axin2、Lef1、およびTcf4からなる群から選択されるバイオマーカーのうちの1または複数の増強された発現レベルを有する。一部の実施形態では、前記バイオマーカーが、オステオカルシン、オステオポンチン、Axin2、Lef1、およびTcf4から選択される。一部の実施形態では、前記バイオマーカーが、オステオカルシンおよびオステオポンチンから選択される。一部の実施形態では、前記増強された発現レベルが、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較して、約2%〜約20%または約4%〜約10%の間である。一部の実施形態では、リポソームWntポリペプチドによる処置の後で、前記哺乳動物骨髄細胞が、SOX9およびPPARγから選択されるバイオマーカーの低下した発現レベルを、さらに有する。一部の実施形態では、前記哺乳動物骨髄細胞内の前記低下した発現レベルが、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較される。一部の実施形態では、前記骨髄細胞が、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較したアポトーシスレベルの低下をさらに含む。一部の実施形態では、アポトーシスレベルの前記低下が、約50%である。一部の実施形態では、前記哺乳動物骨髄細胞が、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較して増強された骨形成潜在能を含む。一部の実施形態では、前記増強された骨形成潜在能が、処置された哺乳動物骨髄細胞を移植した後の骨欠損部位における新たな骨成長レベルを含む。一部の実施形態では、前記新たな骨成長レベルが、移植された非処置哺乳動物骨髄細胞の新たな骨成長レベルと比較される。一部の実施形態では、移植された処置哺乳動物骨髄細胞の前記新たな骨成長レベルが、移植された非処置哺乳動物骨髄細胞の新たな骨成長レベルと比較して、約1%〜約20%または約5%〜約12%の間である。一部の実施形態では、前記哺乳動物骨髄細胞が、付着骨髄細胞および非付着骨髄細胞を含む。一部の実施形態では、前記哺乳動物骨髄細胞が、付着骨髄細胞である。一部の実施形態では、前記付着骨髄細胞が、骨髄幹細胞および骨髄前駆細胞を含む。一部の実施形態では、前記付着骨髄細胞が、骨髄間質細胞を含む。一部の実施形態では、前記哺乳動物骨髄細胞が、自家骨髄細胞である。一部の実施形態では、前記自家骨髄細胞が、大腿骨、脛骨、および/または腸骨稜から採取される。一部の実施形態では、前記自家骨髄細胞が、付着骨髄細胞および非付着骨髄細胞を含む。一部の実施形態では、前記自家骨髄細胞が、付着骨髄細胞である。一部の実施形態では、前記自家骨髄細胞が、骨髄幹細胞および骨髄前駆細胞を含む。一部の実施形態では、前記自家骨髄細胞が、骨髄間質細胞を含む。一部の実施形態では、前記単離哺乳動物骨髄細胞が、同種骨髄細胞である。一部の実施形態では、前記同種骨髄細胞が、付着骨髄細胞および非付着骨髄細胞を含む。一部の実施形態では、前記同種骨髄細胞が、付着骨髄細胞である。一部の実施形態では、前記同種骨髄細胞が、骨髄幹細胞および骨髄前駆細胞を含む。一部の実施形態では、前記同種骨髄細胞が、骨髄間質細胞を含む。一部の実施形態では、前記哺乳動物骨髄細胞が、齧歯動物骨髄細胞である。一部の実施形態では、前記齧歯動物骨髄細胞が、10カ月齢より老齢の齧歯動物から採取される。一部の実施形態では、前記哺乳動物骨髄細胞が、ヒト骨髄細胞である。一部の実施形態では、前記ヒト骨髄細胞が、35歳またはこれより老齢の被験体から採取される。一部の実施形態では、リポソームWntポリペプチドによる処置後の前記ヒト骨髄細胞が、35歳より若齢の被験体において観察されるバイオマーカー発現レベルを呈示する。一部の実施形態では、前記リポソームWntポリペプチドが、Wntポリペプチドと、リポソームの水溶液とを含む。一部の実施形態では、前記リポソームを構成するリン脂質が、約10℃〜約25℃の相転移温度を有する。一部の実施形態では、前記リポソームを構成するリン脂質の尾部炭素の長さが、炭素約12個〜炭素約14個の間である。一部の実施形態では、前記Wntポリペプチドが、Wnt3aポリペプチドである。一部の実施形態では、前記Wnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸配列に対する、少なくとも、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、約90%、または約95%の配列同一性を含む。一部の実施形態では、前記Wnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、前記Wnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸残基209に対応するアミノ酸位置において脂質修飾されており、配列番号1に示されるアミノ酸残基77に対応するアミノ酸位置において脂質修飾されていない。一部の実施形態では、前記Wntポリペプチドが、Wnt5aポリペプチドまたはWnt10bポリペプチドである。 Here, in a particular embodiment, a method of treating a bone defect in a subject, the step of (a) contacting a sample containing mammalian bone marrow cells ex vivo with a liposome Wnt polypeptide; A method comprising (b) washing the sample to remove the free liposome Wnt polypeptide; (c) implanting the bone graft material treated with the liposome Wnt polypeptide into the bone defect site. It will be disclosed. In some embodiments, the contact temperature is between about 0 ° C. and about 37 ° C., or between about 20 ° C. and about 25 ° C. In some embodiments, the contact time is between about 30 minutes and about 4 hours. In some embodiments, the bone marrow cells are selected from the group consisting of Runx2, Osterix, osteocalcin, osteopontin, alkaline phosphatase, type I collagen, AXIN2, Left1, and Tcf4 as compared to untreated mammalian bone marrow cells. Has one or more enhanced expression levels of the biomarkers. In some embodiments, the biomarker is selected from osteocalcin, osteopontin, Axin2, Left1, and Tcf4. In some embodiments, the biomarker is selected from osteocalcin and osteopontin. In some embodiments, the enhanced expression level is between about 2% to about 20% or about 4% to about 10% as compared to untreated mammalian bone marrow cells. In some embodiments, after treatment with the liposome Wnt polypeptide, the mammalian bone marrow cells further have reduced expression levels of biomarkers selected from SOX9 and PPARγ. In some embodiments, the reduced expression levels within the mammalian bone marrow cells are compared to untreated mammalian bone marrow cells. In some embodiments, the bone marrow cells further comprise a reduction in the level of apoptosis as compared to untreated mammalian bone marrow cells. In some embodiments, the reduction in apoptosis levels is about 50%. In some embodiments, the mammalian bone marrow cells comprise enhanced osteogenic potential as compared to untreated mammalian bone marrow cells. In some embodiments, the enhanced bone formation potential comprises a new level of bone growth at the site of bone defect after transplantation of treated mammalian bone marrow cells. In some embodiments, the new bone growth level is compared to the new bone growth level of transplanted untreated mammalian bone marrow cells. In some embodiments, said new bone growth levels of transplanted treated mammalian bone marrow cells are about 1% to about 20 compared to new bone growth levels of transplanted untreated mammalian bone marrow cells. % Or between about 5% and about 12%. In some embodiments, the mammalian bone marrow cells include adherent and non-adherent bone marrow cells. In some embodiments, the mammalian bone marrow cells are adherent bone marrow cells. In some embodiments, the attached bone marrow cells include bone marrow stem cells and bone marrow progenitor cells. In some embodiments, the attached bone marrow cells include bone marrow stromal cells. In some embodiments, the mammalian bone marrow cell is an autologous bone marrow cell. In some embodiments, the autologous bone marrow cells are harvested from the femur, tibia, and / or iliac crest. In some embodiments, the autologous bone marrow cells include attached and non-attached bone marrow cells. In some embodiments, the autologous bone marrow cells are adherent bone marrow cells. In some embodiments, the autologous bone marrow cells include bone marrow stem cells and bone marrow progenitor cells. In some embodiments, the autologous bone marrow cells include bone marrow stromal cells. In some embodiments, the isolated mammalian bone marrow cell is an allogeneic bone marrow cell. In some embodiments, the allogeneic bone marrow cells include attached and non-attached bone marrow cells. In some embodiments, the allogeneic bone marrow cells are adherent bone marrow cells. In some embodiments, the allogeneic bone marrow cells include bone marrow stem cells and bone marrow progenitor cells. In some embodiments, the allogeneic bone marrow cells include bone marrow stromal cells. In some embodiments, the mammalian bone marrow cell is a rodent bone marrow cell. In some embodiments, the rodent bone marrow cells are harvested from rodents older than 10 months. In some embodiments, the mammalian bone marrow cell is a human bone marrow cell. In some embodiments, the human bone marrow cells are harvested from a 35 year old or older subject. In some embodiments, the human bone marrow cells after treatment with the liposome Wnt polypeptide exhibit the biomarker expression levels observed in subjects younger than 35 years. In some embodiments, the liposome Wnt polypeptide comprises a Wnt polypeptide and an aqueous solution of the liposome. In some embodiments, the phospholipids that make up the liposome have a phase transition temperature of about 10 ° C to about 25 ° C. In some embodiments, the length of the tail carbon of the phospholipids that make up the liposome is between about 12 and about 14 carbons. In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt3a polypeptide. In some embodiments, the Wnt3a polypeptide is at least about 30%, about 40%, about 50%, about 60%, about 70%, about 80%, about the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1. Contains 90%, or about 95% sequence identity. In some embodiments, the Wnt3a polypeptide comprises the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1. In some embodiments, the Wnt3a polypeptide is lipid-modified at the amino acid position corresponding to amino acid residue 209 set forth in SEQ ID NO: 1 and the amino acid position corresponding to amino acid residue 77 set forth in SEQ ID NO: 1. Not lipid modified in. In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt5a or Wnt10b polypeptide.

本明細書では、特定の実施形態では、前記リポソームWntポリペプチドを含む骨移植片材料を作製するためのキットが開示される。一部の実施形態では、前記リポソームWntポリペプチドは、機能的に活性な哺乳動物Wntポリペプチドと、リポソームを含む水溶液とを含む組成物であり、ここで、前記リポソームを構成するリン脂質が、約10℃〜約25℃の相転移温度を有する。一部の実施形態では、前記リポソームWntポリペプチドは、機能的に活性な哺乳動物Wntポリペプチドと、リポソームを含む水溶液とを含む組成物であり、ここで、前記リポソームを構成するリン脂質の尾部炭素の長さが、炭素約12個〜炭素約14個の間である。一部の実施形態では、前記Wntポリペプチドが、リポソーム膜に取り込まれている。一部の実施形態では、前記Wntポリペプチドが、リポソーム膜から脂質膜の外表面に突出する。一部の実施形態では、前記Wntポリペプチドが、前記リポソームの水性コアに組み込まれていない。一部の実施形態では、前記Wntポリペプチドが、Wnt3aポリペプチドである。一部の実施形態では、前記Wnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸配列に対する、少なくとも、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、約90%、または約95%の配列同一性を含む。一部の実施形態では、前記Wnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、前記Wnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸残基209に対応するアミノ酸位置において脂質修飾されており、配列番号1に示されるアミノ酸残基77に対応するアミノ酸位置において脂質修飾されていない。一部の実施形態では、前記Wntポリペプチドが、Wnt5aポリペプチドまたはWnt10bポリペプチドである。一部の実施形態では、前記Wntポリペプチドの濃度が、約5μg/μL〜約15μg/μL、または約8μg/μL〜約12μg/μLの間である。一部の実施形態では、前記リポソームがpH約6.5〜約8.0の間で正味の電荷0を有する。一部の実施形態では、前記リポソームがpH約6.5〜約8.0の間で正味の正電荷または正味の負電荷を有する。一部の実施形態では、リン脂質が、1,2−ジミリストイル−sn−グリセロ−3−ホスホコリン(DMPC)である。一部の実施形態では、前記リポソームが、コレステロールをさらに含む。一部の実施形態では、DMPCおよびコレステロールの濃度が、約70:30〜約100:0の間の比により規定される。一部の実施形態では、前記哺乳動物が、ヒトである。一部の実施形態では、脂質修飾が、パルミトイル化である。一部の実施形態では、前記Wntポリペプチドが、さらにグリコシル化されている。一部の実施形態では、前記組成物が、安定な組成物である。一部の実施形態では、前記組成物が、活性の実質的な喪失を伴わずに、最長約106日間安定である。一部の実施形態では、前記組成物が、約1℃〜約8℃の間の温度で安定である。一部の実施形態では、前記組成物が、窒素下で安定である。 In a particular embodiment, the present specification discloses a kit for making a bone graft material containing the liposome Wnt polypeptide. In some embodiments, the liposome Wnt polypeptide is a composition comprising a functionally active mammalian Wnt polypeptide and an aqueous solution containing the liposome, wherein the phospholipids constituting the liposome. It has a phase transition temperature of about 10 ° C to about 25 ° C. In some embodiments, the liposome Wnt polypeptide is a composition comprising a functionally active mammalian Wnt polypeptide and an aqueous solution containing the liposome, wherein the tail of the phospholipid constituting the liposome. The length of carbon is between about 12 carbons and about 14 carbons. In some embodiments, the Wnt polypeptide is incorporated into the liposome membrane. In some embodiments, the Wnt polypeptide projects from the liposome membrane to the outer surface of the lipid membrane. In some embodiments, the Wnt polypeptide is not integrated into the aqueous core of the liposome. In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt3a polypeptide. In some embodiments, the Wnt3a polypeptide is at least about 30%, about 40%, about 50%, about 60%, about 70%, about 80%, about the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1. Contains 90%, or about 95% sequence identity. In some embodiments, the Wnt3a polypeptide comprises the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1. In some embodiments, the Wnt3a polypeptide is lipid-modified at the amino acid position corresponding to amino acid residue 209 set forth in SEQ ID NO: 1 and the amino acid position corresponding to amino acid residue 77 set forth in SEQ ID NO: 1. Not lipid modified in. In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt5a or Wnt10b polypeptide. In some embodiments, the concentration of said Wnt polypeptide is between about 5 μg / μL and about 15 μg / μL, or about 8 μg / μL and about 12 μg / μL. In some embodiments, the liposome has a net charge of 0 between a pH of about 6.5 to about 8.0. In some embodiments, the liposome has a net positive charge or a net negative charge between pH about 6.5 and about 8.0. In some embodiments, the phospholipid is 1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DMPC). In some embodiments, the liposome further comprises cholesterol. In some embodiments, the concentration of DMPC and cholesterol is defined by a ratio between about 70:30 and about 100: 0. In some embodiments, the mammal is a human. In some embodiments, the lipid modification is palmitoylation. In some embodiments, the Wnt polypeptide is further glycosylated. In some embodiments, the composition is a stable composition. In some embodiments, the composition is stable for up to about 106 days without substantial loss of activity. In some embodiments, the composition is stable at temperatures between about 1 ° C and about 8 ° C. In some embodiments, the composition is stable under nitrogen.

本明細書では、特定の実施形態では、リポソームWnt3aポリペプチドを含む骨移植片材料を作製するためのキットが開示される。一部の実施形態では、前記リポソームWnt3aポリペプチドは、機能的に活性な哺乳動物Wnt3aポリペプチドと、リポソームを含む水溶液とを含む組成物であり、ここで、前記機能的に活性なWnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸残基209に対応するアミノ酸位置において脂質修飾を含む。一部の実施形態では、前記機能的に活性なWnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸残基77に対応するアミノ酸位置において脂質修飾されていない。一部の実施形態では、前記機能的に活性なWnt3aポリペプチドが、リポソーム膜に取り込まれている。一部の実施形態では、前記機能的に活性なWnt3aポリペプチドが、リポソーム膜から脂質膜の外表面に突出する。一部の実施形態では、前記機能的に活性なWnt3aポリペプチドが、前記リポソームの水性コアに組み込まれていない。一部の実施形態では、前記機能的に活性なWnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸配列に対して、少なくとも、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、約90%、または約95%の配列同一性を含む。一部の実施形態では、前記機能的に活性なWnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、前記機能的に活性なWnt3aポリペプチドの濃度が、約5μg/μL〜約15μg/μL、または約8μg/μL〜約12μg/μLの間である。一部の実施形態では、前記リポソームを構成するリン脂質の尾部炭素の長さが、炭素約12個〜炭素約14個の間である。一部の実施形態では、前記リポソームを構成するリン脂質が、約10℃〜約25℃、約15℃〜約25℃、または約20℃〜約25℃の相転移温度を有する。一部の実施形態では、前記リポソームが、pH約6.5〜約8.0、約7.0〜約7.8、または約7.2〜約7.6の間で正味の電荷0を有する。一部の実施形態では、リン脂質が、1,2−ジミリストイル−sn−グリセロ−3−ホスホコリン(DMPC)である。一部の実施形態では、前記リポソームが、コレステロールをさらに含む。一部の実施形態では、DMPCおよびコレステロールの濃度が、約70:30〜約100:0の間の比により規定される。一部の実施形態では、前記Wnt3aポリペプチドが、哺乳動物Wnt3aポリペプチドである。一部の実施形態では、前記哺乳動物が、ヒトである。一部の実施形態では、脂質修飾が、パルミトイル化である。一部の実施形態では、前記Wnt3aポリペプチドが、さらにグリコシル化されている。一部の実施形態では、前記組成物が、安定な組成物である。一部の実施形態では、前記組成物が、活性の実質的な喪失を伴わずに、最長約106日間安定である。一部の実施形態では、前記組成物が、約1℃〜約8℃の間の温度で安定である。一部の実施形態では、前記組成物が、窒素下で安定である。 As used herein, in certain embodiments, a kit for making a bone graft material comprising a liposome Wnt3a polypeptide is disclosed. In some embodiments, the liposome Wnt3a polypeptide is a composition comprising a functionally active mammalian Wnt3a polypeptide and an aqueous solution comprising the liposome, wherein the functionally active Wnt3a polypeptide. Includes a lipid modification at the amino acid position corresponding to the amino acid residue 209 shown in SEQ ID NO: 1. In some embodiments, the functionally active Wnt3a polypeptide is not lipid-modified at the amino acid position corresponding to amino acid residue 77 set forth in SEQ ID NO: 1. In some embodiments, the functionally active Wnt3a polypeptide is incorporated into the liposome membrane. In some embodiments, the functionally active Wnt3a polypeptide projects from the liposome membrane to the outer surface of the lipid membrane. In some embodiments, the functionally active Wnt3a polypeptide is not integrated into the aqueous core of the liposome. In some embodiments, the functionally active Wnt3a polypeptide is at least about 30%, about 40%, about 50%, about 60%, about 70 relative to the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1. Includes%, about 80%, about 90%, or about 95% sequence identity. In some embodiments, the functionally active Wnt3a polypeptide comprises the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1. In some embodiments, the concentration of the functionally active Wnt3a polypeptide is between about 5 μg / μL to about 15 μg / μL, or about 8 μg / μL to about 12 μg / μL. In some embodiments, the length of the tail carbon of the phospholipids that make up the liposome is between about 12 and about 14 carbons. In some embodiments, the phospholipids that make up the liposome have a phase transition temperature of about 10 ° C to about 25 ° C, about 15 ° C to about 25 ° C, or about 20 ° C to about 25 ° C. In some embodiments, the liposomes have a net charge of 0 between pH about 6.5 to about 8.0, about 7.0 to about 7.8, or about 7.2 to about 7.6. Have. In some embodiments, the phospholipid is 1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DMPC). In some embodiments, the liposome further comprises cholesterol. In some embodiments, the concentration of DMPC and cholesterol is defined by a ratio between about 70:30 and about 100: 0. In some embodiments, the Wnt3a polypeptide is a mammalian Wnt3a polypeptide. In some embodiments, the mammal is a human. In some embodiments, the lipid modification is palmitoylation. In some embodiments, the Wnt3a polypeptide is further glycosylated. In some embodiments, the composition is a stable composition. In some embodiments, the composition is stable for up to about 106 days without substantial loss of activity. In some embodiments, the composition is stable at temperatures between about 1 ° C and about 8 ° C. In some embodiments, the composition is stable under nitrogen.

本明細書では、特定の実施形態では、単離された増強哺乳動物骨髄細胞の組成物を含む骨移植片材料を作製するためのキットが開示される。一部の実施形態では、前記単離された増強哺乳動物骨髄細胞の組成物は、35歳またはこれより老齢のヒト被験体から得られた哺乳動物骨髄細胞の組成物であり、ここで、リポソームWntポリペプチドによる処置の後で、前記哺乳動物骨髄細胞が、増強された発現レベルで、Runx2、Osterix、オステオカルシン、オステオポンチン、アルカリホスファターゼ、I型コラーゲン、Axin2、Lef1、およびTcf4からなる群から選択されるバイオマーカーのうちの1または複数を発現する。一部の実施形態では、前記バイオマーカーが、オステオカルシン、オステオポンチン、Axin2、Lef1、およびTcf4から選択される。一部の実施形態では、前記バイオマーカーが、オステオカルシンおよびオステオポンチンから選択される。一部の実施形態では、前記増強された発現レベルが、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較される。一部の実施形態では、前記増強された発現レベルが、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較して、約2%〜約20%または約4%〜約10%の間である。一部の実施形態では、リポソームWntポリペプチドによる処置の後で、前記哺乳動物骨髄細胞が、SOX9およびPPARγから選択されるバイオマーカーの低下した発現レベルを、さらに有する。一部の実施形態では、前記哺乳動物骨髄細胞内の前記低下した発現レベルが、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較される。一部の実施形態では、前記骨髄細胞が、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較したアポトーシスレベルの低下をさらに含む。一部の実施形態では、アポトーシスレベルの前記低下が、約50%である。一部の実施形態では、前記哺乳動物骨髄細胞が、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較して増強された骨形成潜在能を含む。一部の実施形態では、前記増強された骨形成潜在能が、処置された哺乳動物骨髄細胞を移植した後の骨欠損部位における新たな骨成長レベルを含む。一部の実施形態では、前記新たな骨成長レベルが、移植された非処置哺乳動物骨髄細胞の新たな骨成長レベルと比較される。一部の実施形態では、移植された処置哺乳動物骨髄細胞の前記新たな骨成長レベルが、移植された非処置哺乳動物骨髄細胞の新たな骨成長レベルと比較して、約1%〜約20%または約5%〜約12%の間である。一部の実施形態では、前記哺乳動物骨髄細胞が、付着骨髄細胞および非付着骨髄細胞を含む。一部の実施形態では、前記哺乳動物骨髄細胞が、付着骨髄細胞である。一部の実施形態では、前記付着骨髄細胞が、骨髄幹細胞および骨髄前駆細胞を含む。一部の実施形態では、前記付着骨髄細胞が、骨髄間質細胞を含む。一部の実施形態では、前記哺乳動物骨髄細胞が、自家骨髄細胞である。一部の実施形態では、前記自家骨髄細胞が、付着骨髄細胞および非付着骨髄細胞を含む。一部の実施形態では、前記自家骨髄細胞が、付着骨髄細胞である。一部の実施形態では、前記自家骨髄細胞が、骨髄幹細胞および骨髄前駆細胞を含む。一部の実施形態では、前記自家骨髄細胞が、骨髄間質細胞を含む。一部の実施形態では、前記哺乳動物骨髄細胞が、同種骨髄細胞である。一部の実施形態では、前記同種骨髄細胞が、付着骨髄細胞および非付着骨髄細胞を含む。一部の実施形態では、前記同種骨髄細胞が、付着骨髄細胞である。一部の実施形態では、前記同種骨髄細胞が、骨髄幹細胞および骨髄前駆細胞を含む。一部の実施形態では、前記同種骨髄細胞が、骨髄間質細胞を含む。一部の実施形態では、リポソームWntポリペプチドによる処置後の前記ヒト骨髄細胞が、35歳より若齢のヒト被験体において観察されるバイオマーカー発現レベルを呈示する。一部の実施形態では、前記リポソームWntポリペプチドが、Wntポリペプチドと、リポソームの水溶液とを含む。一部の実施形態では、前記リポソームを構成するリン脂質が、約10℃〜約25℃の相転移温度を有する。一部の実施形態では、前記リポソームを構成するリン脂質の尾部炭素の長さが、炭素約12個〜炭素約14個の間である。一部の実施形態では、前記Wntポリペプチドが、Wnt3aポリペプチドである。一部の実施形態では、前記Wnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸配列に対する、少なくとも、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、約90%、または約95%の配列同一性を含む。一部の実施形態では、前記Wnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸配列を含む。一部の実施形態では、前記Wnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸残基209に対応するアミノ酸位置において脂質修飾されており、配列番号1に示されるアミノ酸残基77に対応するアミノ酸位置において脂質修飾されていない。一部の実施形態では、前記Wntポリペプチドが、Wnt5aポリペプチドまたはWnt10bポリペプチドである。
本発明は、例えば、以下の項目を提供する。
(項目1)
機能的に活性なWnt3aポリペプチドと、リポソームを含む水溶液とを含む組成物であって、前記機能的に活性なWnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸残基209に対応するアミノ酸位置において脂質修飾を含む、組成物。
(項目2)
前記機能的に活性なWnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸残基77に対応するアミノ酸位置において脂質修飾されていない、項目1に記載の安定な組成物。
(項目3)
前記機能的に活性なWnt3aポリペプチドが、リポソーム膜に取り込まれている、項目1または2に記載の組成物。
(項目4)
前記機能的に活性なWnt3aポリペプチドが、リポソーム膜から脂質膜の外表面に突出する、項目1から3のいずれか一項に記載の組成物。
(項目5)
前記機能的に活性なWnt3aポリペプチドが、前記リポソームの水性コアに組み込まれていない、項目1から4のいずれか一項に記載の組成物。
(項目6)
前記機能的に活性なWnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸配列に対して、少なくとも、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、約90%、または約95%の配列同一性を含む、項目1から5のいずれか一項に記載の組成物。
(項目7)
前記機能的に活性なWnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸配列を含む、項目1から5のいずれか一項に記載の組成物。
(項目8)
前記機能的に活性なWnt3aポリペプチドの濃度が、約5μg/μL〜約15μg/μL、または約8μg/μL〜約12μg/μLの間である、項目1から7のいずれか一項に記載の組成物。
(項目9)
前記リポソームを構成するリン脂質の尾部炭素の長さが、炭素約12個〜炭素約14個の間である、項目1から8のいずれか一項に記載の組成物。
(項目10)
前記リポソームを構成するリン脂質が、約10℃〜約25℃、約15℃〜約25℃、または約20℃〜約25℃の相転移温度を有する、項目1から9のいずれか一項に記載の組成物。
(項目11)
前記リポソームが、pH約6.5〜約8.0、約7.0〜約7.8、または約7.2〜約7.6の間で正味の電荷0を有する、項目1から10のいずれか一項に記載の組成物。
(項目12)
リン脂質が、1,2−ジミリストイル−sn−グリセロ−3−ホスホコリン(DMPC)である、項目1から11のいずれか一項に記載の組成物。
(項目13)
前記リポソームが、コレステロールをさらに含む、項目1から12のいずれか一項に記載の組成物。
(項目14)
DMPCおよびコレステロールの濃度が、約70:30〜約100:0の間の比により規定される、項目12または13に記載の組成物。
(項目15)
前記Wnt3aポリペプチドが、哺乳動物Wnt3aポリペプチドである、項目1から14のいずれか一項に記載の組成物。
(項目16)
前記哺乳動物が、ヒトである、項目15に記載の組成物。
(項目17)
前記脂質修飾が、パルミトイル化である、項目1から16のいずれか一項に記載の組成物。
(項目18)
前記Wnt3aポリペプチドが、さらにグリコシル化されている、項目1から17のいずれか一項に記載の組成物。
(項目19)
安定な組成物である、項目1から18のいずれか一項に記載の組成物。
(項目20)
活性の実質的な喪失を伴わずに、最長約106日間安定である、項目1から19のいずれか一項に記載の組成物。
(項目21)
約1℃〜約8℃の間の温度で安定である、項目1から20のいずれか一項に記載の組成物。
(項目22)
窒素下で安定である、項目1から21のいずれか一項に記載の組成物。
(項目23)
機能的に活性な哺乳動物Wntポリペプチドと、リポソームを含む水溶液とを含む組成物であって、前記リポソームを構成するリン脂質が約10℃〜約25℃の相転移温度を有する組成物。
(項目24)
機能的に活性な哺乳動物Wntポリペプチドと、リポソームを含む水溶液とを含む組成物であって、前記リポソームを構成するリン脂質の尾部炭素の長さが炭素約12個〜炭素約14個の間である組成物。
(項目25)
前記Wntポリペプチドが、リポソーム膜に取り込まれている、項目23または24に記載の組成物。
(項目26)
前記Wntポリペプチドが、リポソーム膜から脂質膜の外表面に突出する、項目23から25のいずれか一項に記載の組成物。
(項目27)
前記Wntポリペプチドが、前記リポソームの水性コアに組み込まれていない、項目23から26のいずれか一項に記載の組成物。
(項目28)
前記Wntポリペプチドが、Wnt3aポリペプチドである、項目23から27のいずれか一項に記載の組成物。
(項目29)
前記Wnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸配列に対する、少なくとも、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、約90%、または約95%の配列同一性を含む、項目28に記載の組成物。
(項目30)
前記Wnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸配列を含む、項目28に記載の組成物。
(項目31)
前記Wnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸残基209に対応するアミノ酸位置において脂質修飾されており、配列番号1に示されるアミノ酸残基77に対応するアミノ酸位置において脂質修飾されていない、項目28から30のいずれか一項に記載の組成物。
(項目32)
前記Wntポリペプチドが、Wnt5aポリペプチドまたはWnt10bポリペプチドである、項目23から27のいずれか一項に記載の組成物。
(項目33)
前記Wntポリペプチドの濃度が、約5μg/μL〜約15μg/μL、または約8μg/μL〜約12μg/μLの間である、項目23から32のいずれか一項に記載の組成物。
(項目34)
前記リポソームがpH約6.5〜約8.0の間で正味の電荷0を有する、項目23から33のいずれか一項に記載の組成物。
(項目35)
前記リポソームがpH約6.5〜約8.0の間で正味の正電荷または正味の負電荷を有する、項目23から34のいずれか一項に記載の組成物。
(項目36)
前記リン脂質が、1,2−ジミリストイル−sn−グリセロ−3−ホスホコリン(DMPC)である、項目23から34のいずれか一項に記載の組成物。
(項目37)
前記リポソームが、コレステロールをさらに含む、項目23から36のいずれか一項に記載の組成物。
(項目38)
DMPCおよびコレステロールの濃度が、約70:30〜約100:0の間の比により規定される、項目36または37に記載の組成物。
(項目39)
前記哺乳動物が、ヒトである、項目23から38のいずれか一項に記載の組成物。
(項目40)
脂質修飾が、パルミトイル化である、項目23から39のいずれか一項に記載の組成物。
(項目41)
前記Wntポリペプチドが、さらにグリコシル化されている、項目23から40のいずれか一項に記載の組成物。
(項目42)
安定な組成物である、項目23から41のいずれか一項に記載の組成物。
(項目43)
活性の実質的な喪失を伴わずに、最長約106日間安定である、項目23から42のいずれか一項に記載の組成物。
(項目44)
約1℃〜約8℃の間の温度で安定である、項目23から43のいずれか一項に記載の組成物。
(項目45)
窒素下で安定である、項目23から44のいずれか一項に記載の組成物。
(項目46)
リポソームWnt3aポリペプチドを調製する方法であって、
a)Wnt3aポリペプチドを、哺乳動物細胞を含む馴化培地から採取するステップと;
b)前記Wnt3aポリペプチドを、スルホン化多環芳香族化合物を固定化したイオン交換カラムに導入するステップと;
c)段階勾配を利用して、前記Wnt3aポリペプチドを前記イオン交換カラムから溶出させるステップと;
d)ステップ(c)からの前記Wnt3aポリペプチドをリポソームの水溶液と接触させるステップと
を含む方法。
(項目47)
前記接触させるステップを、約21℃〜約25℃の間の温度で行う、項目46に記載の方法。
(項目48)
接触させる時間が、約30分間〜約24時間の間である、項目46に記載の方法。
(項目49)
前記段階勾配が、第1の勾配および第2の勾配を含む、項目46に記載の方法。
(項目50)
前記第1の勾配が、50mMの塩化カリウムを含む緩衝溶液を含み、前記第2の勾配が、約150mMの塩化カリウム〜約1.5Mの間の塩化カリウムを含む緩衝溶液を含む、項目49に記載の方法。
(項目51)
前記緩衝溶液が、界面活性剤をさらに含む、項目50に記載の方法。
(項目52)
前記界面活性剤が、CHAPSまたはTriton X−100である、項目51に記載の方法。
(項目53)
前記馴化培地が、最大10%のウシ胎仔血清を含む、項目46に記載の方法。
(項目54)
前記哺乳動物細胞が、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞である、項目46に記載の方法。
(項目55)
ステップ(c)の後の前記Wnt3aポリペプチドの収率が、約60%〜約90%の間である、項目46に記載の方法。
(項目56)
前記リポソームを構成するリン脂質の尾部炭素の長さが、炭素約12個〜炭素約14個の間である、項目46に記載の方法。
(項目57)
前記リポソームを構成するリン脂質が、約10℃〜約25℃、約15℃〜約25℃、または約20℃〜約25℃の相転移温度を有する、項目46または56に記載の方法。
(項目58)
前記リポソームが、pH約6.5〜約8.0、約7.0〜約7.8、または約7.2〜約7.6の間で正味の電荷0を有する、項目46、56または57のいずれか一項に記載の方法。
(項目59)
リン脂質が、1,2−ジミリストイル−sn−グリセロ−3−ホスホコリン(DMPC)である、項目46または56から58のいずれか一項に記載の方法。
(項目60)
前記リポソームが、コレステロールをさらに含む、項目46または56から59のいずれか一項に記載の方法。
(項目61)
DMPCおよびコレステロールの濃度が、約70:30〜約100:0の間の比により規定される、項目59または60に記載の方法。
(項目62)
前記Wnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸配列に対する、少なくとも、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、約90%、または約95%の配列同一性を含む、項目46に記載の方法。
(項目63)
前記Wnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸配列を含む、項目46に記載の方法。
(項目64)
前記Wnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸残基209に対応するアミノ酸位置において脂質修飾されており、配列番号1に示されるアミノ酸残基77に対応するアミノ酸位置において脂質修飾されていない、項目46、62、または63のいずれか一項に記載の方法。
(項目65)
前記Wnt3aポリペプチドが、哺乳動物Wnt3aポリペプチドである、項目46、または62から64のいずれか一項に記載の方法。
(項目66)
前記哺乳動物が、ヒトである、項目65に記載の方法。
(項目67)
前記馴化培地が、血清または血清代替物を含む、項目46に記載の方法。
(項目68)
前記馴化培地が、血清を含む、項目67に記載の方法。
(項目69)
前記血清が、ウシ胎仔血清である、項目68に記載の方法。
(項目70)
血清濃度が、前記馴化培地中に約0.1%〜約15%の間である、項目69に記載の方法。
(項目71)
前記馴化培地が、血清代替物を含む、項目67に記載の方法。
(項目72)
前記血清代替物が、脂質ベースの代替物である、項目71に記載の方法。
(項目73)
前記馴化培地が、無血清培地である、項目46に記載の方法。
(項目74)
脂質修飾が、パルミトイル化である、項目46から66のいずれか一項に記載の方法。
(項目75)
前記Wnt3aポリペプチドが、さらにグリコシル化されている、項目46から74のいずれか一項に記載の方法。
(項目76)
Wnt3a生成物を試料混合物から遠心分離により分離する、項目46から75のいずれか一項に記載の方法。
(項目77)
前記遠心分離の時間が、約1℃〜約8℃の間の温度で最長1時間である、項目76に記載の方法。
(項目78)
遠心分離後のWnt3a生成物を、無菌1×リン酸緩衝食塩水(PBS)中に再懸濁させる、項目46から77のいずれか一項に記載の方法。
(項目79)
Wnt3a生成物が、窒素下で安定である、項目46から78のいずれか一項に記載の方法。
(項目80)
Wnt3a生成物が、約1℃〜約8℃の間の温度で安定である、項目46から79のいずれか一項に記載の方法。
(項目81)
リポソームWntポリペプチドを調製する方法であって、Wntポリペプチドを含む試料をリポソームの水溶液に接触させるステップを含み、前記リポソームを構成するリン脂質が、約10℃〜約25℃の相転移温度を有する方法。
(項目82)
リポソームWntポリペプチドを調製する方法であって、Wntポリペプチドを含む試料をリポソームの水溶液に接触させるステップを含み、前記リポソームを構成するリン脂質の尾部炭素の長さが、炭素約12個〜炭素約14個の間である方法。
(項目83)
前記接触させるステップを、約21℃〜約25℃の間の温度で行う、項目81または82に記載の方法。
(項目84)
接触させる時間が、約6時間〜約24時間の間である、項目81または82に記載の方法。
(項目85)
前記Wntポリペプチドをリポソームの水溶液に接触させるステップの前に、さらなる精製ステップをさらに含む、項目81または82に記載の方法。
(項目86)
前記さらなる精製ステップが、イオン交換精製ステップ、疎水性精製ステップ、またはアフィニティー精製ステップである、項目85に記載の方法。
(項目87)
前記さらなる精製ステップが、イオン交換精製ステップである、項目86に記載の方法。
(項目88)
前記イオン交換精製ステップが、前記試料を、スルホン化多環芳香族化合物を固定化したビーズまたはスルホン化多環芳香族化合物を固定化したカラムと接触させることを含む、項目87に記載の方法。
(項目89)
前記イオン交換精製ステップが、段階勾配を含む、項目87または88に記載の方法。
(項目90)
イオン交換精製緩衝液が、界面活性剤を含む、項目87から89のいずれか一項に記載の方法。
(項目91)
前記界面活性剤が、CHAPSまたはTriton X−100である、項目90に記載の方法。
(項目92)
前記さらなる精製ステップが、疎水性精製ステップである、項目86に記載の方法。
(項目93)
前記疎水性精製ステップが、プロテインAを固定化したビーズまたはプロテインAカラムを含む、項目92に記載の方法。
(項目94)
前記さらなる精製ステップの後の前記Wntポリペプチドの収率が、約60%〜約99%の間である、項目85から93のいずれか一項に記載の方法。
(項目95)
Wntポリペプチドを、発現細胞系に由来する細胞を含む馴化培地から採取するステップをさらに含む、項目81から94のいずれか一項に記載の方法。
(項目96)
前記発現細胞系が、哺乳動物発現細胞系である、項目95に記載の方法。
(項目97)
前記哺乳動物発現細胞系が、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞系である、項目96に記載の方法。
(項目98)
前記馴化培地が、血清または血清代替物を含む、項目97に記載の方法。
(項目99)
前記血清が、ウシ胎仔血清である、項目98に記載の方法。
(項目100)
血清濃度が、前記馴化培地中に約0.1%〜約15%の間である、項目99に記載の方法。
(項目101)
前記馴化培地が、血清代替物を含む、項目98に記載の方法。
(項目102)
前記血清代替物が、脂質ベースの代替物である、項目101に記載の方法。
(項目103)
前記馴化培地が、無血清培地である、項目97に記載の方法。
(項目104)
前記Wntポリペプチドが、Wnt3aポリペプチドである、項目81から98のいずれか一項に記載の方法。
(項目105)
前記Wnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸配列に対する、少なくとも、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、約90%、または約95%の配列同一性を含む、項目104に記載の方法。
(項目106)
前記Wnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸配列を含む、項目104に記載の方法。
(項目107)
前記Wnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸残基209に対応するアミノ酸位置において脂質修飾されており、配列番号1に示されるアミノ酸残基77に対応するアミノ酸位置において脂質修飾されていない、項目104から106のいずれか一項に記載の方法。
(項目108)
前記Wntポリペプチドが、Wnt5aポリペプチドまたはWnt10bポリペプチドである、項目81から107のいずれか一項に記載の方法。
(項目109)
前記リポソームが、pH約6.5〜約8.0、約7.0〜約7.8、または約7.2〜約7.6の間で正味の電荷0を有する、項目81から108のいずれか一項に記載の方法。
(項目110)
リン脂質が、1,2−ジミリストイル−sn−グリセロ−3−ホスホコリン(DMPC)である、項目81から109のいずれか一項に記載の方法。
(項目111)
前記リポソームが、コレステロールをさらに含む、項目81から110のいずれか一項に記載の方法。
(項目112)
DMPCおよびコレステロールの濃度が、約70:30〜約100:0の間の比により規定される、項目110または111に記載の方法。
(項目113)
前記Wntポリペプチドが、哺乳動物Wntポリペプチドである、項目81から112のいずれか一項に記載の方法。
(項目114)
前記哺乳動物が、ヒトである、項目113に記載の方法。
(項目115)
脂質修飾が、パルミトイル化である、項目81から114のいずれか一項に記載の方法。
(項目116)
前記Wntポリペプチドが、さらにグリコシル化されている、項目81から115のいずれか一項に記載の方法。
(項目117)
Wnt 生成物を試料混合物から遠心分離により分離する、項目81から116のいずれか一項に記載の方法。
(項目118)
前記遠心分離の時間が、約1℃〜約8℃の間の温度で最長1時間である、項目117に記載の方法。
(項目119)
遠心分離後のWnt生成物を、無菌1×PBS中に再懸濁させる、項目81から118のいずれか一項に記載の方法。
(項目120)
Wnt生成物が、窒素下で安定である、項目81から119のいずれか一項に記載の方法。
(項目121)
Wnt生成物が、約1℃〜約8℃の間の温度で安定である、項目81から120のいずれか一項に記載の方法。
(項目122)
単離された増強哺乳動物骨髄細胞の組成物であって、リポソームWntポリペプチドによる処置の後で、前記細胞は、Runx2、Osterix、オステオカルシン、オステオポンチン、アルカリホスファターゼ、I型コラーゲン、Axin2、Lef1、およびTcf4からなる群から選択されるバイオマーカーのうちの1または複数の増強された発現レベルを有する組成物。
(項目123)
前記哺乳動物骨髄細胞が、齧歯動物骨髄細胞である、項目122に記載の組成物。
(項目124)
前記齧歯動物骨髄細胞が、10カ月齢より老齢の齧歯動物から採取される、項目123に記載の組成物。
(項目125)
前記哺乳動物骨髄細胞が、ヒト骨髄細胞である、項目122に記載の組成物。
(項目126)
前記ヒト骨髄細胞が、35歳またはこれより老齢の被験体から得られる、項目125に記載の組成物。
(項目127)
35歳またはこれより老齢のヒト被験体から得られた哺乳動物骨髄細胞の組成物であって、リポソームWntポリペプチドによる処置の後で、前記哺乳動物骨髄細胞が、増強された発現レベルで、Runx2、Osterix、オステオカルシン、オステオポンチン、アルカリホスファターゼ、I型コラーゲン、Axin2、Lef1、およびTcf4からなる群から選択されるバイオマーカーのうちの1または複数を発現させる組成物。
(項目128)
前記バイオマーカーが、オステオカルシン、オステオポンチン、Axin2、Lef1、およびTcf4から選択される、項目122または127に記載の組成物。
(項目129)
前記バイオマーカーが、オステオカルシンおよびオステオポンチンから選択される、項目122または127に記載の組成物。
(項目130)
前記増強された発現レベルが、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較される、項目122から129のいずれか一項に記載の組成物。
(項目131)
前記増強された発現レベルが、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較して、約2%〜約20%または約4%〜約10%の間である、項目130に記載の組成物。
(項目132)
リポソームWntポリペプチドによる処置の後で、前記哺乳動物骨髄細胞が、SOX9およびPPARγから選択されるバイオマーカーの低下した発現レベルを、さらに有する、項目122から131のいずれか一項に記載の組成物。
(項目133)
前記哺乳動物骨髄細胞内の前記低下した発現レベルが、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較される、項目132に記載の組成物。
(項目134)
前記骨髄細胞が、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較したアポトーシスレベルの低下をさらに含む、項目122から133のいずれか一項に記載の組成物。
(項目135)
アポトーシスレベルの前記低下が、約50%である、項目134に記載の組成物。
(項目136)
前記哺乳動物骨髄細胞が、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較して増強された骨形成潜在能を含む、項目122から135のいずれか一項に記載の組成物。
(項目137)
前記増強された骨形成潜在能が、処置された哺乳動物骨髄細胞を移植した後の骨欠損部位における新たな骨成長レベルを含む、項目136に記載の組成物。
(項目138)
前記新たな骨成長レベルが、移植された非処置哺乳動物骨髄細胞の新たな骨成長レベルと比較される、項目137に記載の組成物。
(項目139)
移植された処置哺乳動物骨髄細胞の前記新たな骨成長レベルが、移植された非処置哺乳動物骨髄細胞の新たな骨成長レベルと比較して、約1%〜約20%または約5%〜約12%の間である、項目137または138に記載の組成物。
(項目140)
前記哺乳動物骨髄細胞が、付着骨髄細胞および非付着骨髄細胞を含む、項目122から139のいずれか一項に記載の組成物。
(項目141)
前記哺乳動物骨髄細胞が、付着骨髄細胞である、項目140に記載の組成物。
(項目142)
前記付着骨髄細胞が、骨髄幹細胞および骨髄前駆細胞を含む、項目141に記載の組成物。
(項目143)
前記付着骨髄細胞が、骨髄間質細胞を含む、項目141に記載の組成物。
(項目144)
前記哺乳動物骨髄細胞が、自家骨髄細胞である、項目122から143のいずれか一項に記載の組成物。
(項目145)
前記自家骨髄細胞が、付着骨髄細胞および非付着骨髄細胞を含む、項目144に記載の組成物。
(項目146)
前記自家骨髄細胞が、付着骨髄細胞である、項目145に記載の組成物。
(項目147)
前記自家骨髄細胞が、骨髄幹細胞および骨髄前駆細胞を含む、項目146に記載の組成物。
(項目148)
前記自家骨髄細胞が、骨髄間質細胞を含む、項目146に記載の組成物。
(項目149)
前記哺乳動物骨髄細胞が、同種骨髄細胞である、項目122から143のいずれか一項に記載の組成物。
(項目150)
前記同種骨髄細胞が、付着骨髄細胞および非付着骨髄細胞を含む、項目149に記載の組成物。
(項目151)
前記同種骨髄細胞が、付着骨髄細胞である、項目150に記載の組成物。
(項目152)
前記同種骨髄細胞が、骨髄幹細胞および骨髄前駆細胞を含む、項目151に記載の組成物。
(項目153)
前記同種骨髄細胞が、骨髄間質細胞を含む、項目151に記載の組成物。
(項目154)
リポソームWntポリペプチドによる処置後の前記ヒト骨髄細胞が、35歳より若齢のヒト被験体において観察されるバイオマーカー発現レベルを呈示する、項目126または127に記載の組成物。
(項目155)
前記リポソームWntポリペプチドが、Wntポリペプチドと、リポソームの水溶液とを含む、項目122から154のいずれか一項に記載の組成物。
(項目156)
前記リポソームを構成するリン脂質が、約10℃〜約25℃の相転移温度を有する、項目155に記載の組成物。
(項目157)
前記リポソームを構成するリン脂質の尾部炭素の長さが、炭素約12個〜炭素約14個の間である、項目155または156に記載の組成物。
(項目158)
前記Wntポリペプチドが、Wnt3aポリペプチドである、項目155に記載の組成物。
(項目159)
前記Wnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸配列に対して、少なくとも、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、約90%、または約95%の配列同一性を含む、項目158に記載の組成物。
(項目160)
前記Wnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸配列を含む、項目158に記載の組成物。
(項目161)
前記Wnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸残基209に対応するアミノ酸位置において脂質修飾されており、配列番号1に示されるアミノ酸残基77に対応するアミノ酸位置において脂質修飾されていない、項目158から160のいずれか一項に記載の組成物。
(項目162)
前記Wntポリペプチドが、Wnt5aポリペプチドまたはWnt10bポリペプチドである、項目155に記載の組成物。
(項目163)
哺乳動物骨髄組成物であって、単離哺乳動物骨髄細胞を、ex vivoで、リポソームWntポリペプチドと接触させるステップを含むプロセスによって作製され、ここで、接触させる時間が約30分間〜約4時間の間である、哺乳動物骨髄組成物。
(項目164)
接触させる温度が、約0℃〜約37℃、または約20℃〜約25℃の間である、項目163に記載の哺乳動物骨髄組成物。
(項目165)
前記プロセスが、接触させるステップの後で、遊離リポソームWntポリペプチドを除去する洗浄ステップをさらに含む、項目163または164に記載の哺乳動物骨髄組成物。
(項目166)
前記プロセスが、前記リポソームWntポリペプチドを骨欠損部位に移植するステップをさらに含む、項目163から165のいずれか一項に記載の哺乳動物骨髄組成物。
(項目167)
前記骨髄細胞が、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較して、Runx2、Osterix、オステオカルシン、オステオポンチン、アルカリホスファターゼ、I型コラーゲン、Axin2、Lef1、およびTcf4からなる群から選択されるバイオマーカーのうちの1または複数の増強された発現レベルを有する、項目163から166のいずれか一項に記載の哺乳動物骨髄組成物。
(項目168)
前記バイオマーカーが、オステオカルシン、オステオポンチン、Axin2、Lef1、およびTcf4から選択される、項目163から166のいずれか一項に記載の哺乳動物骨髄組成物。
(項目169)
前記バイオマーカーが、オステオカルシンおよびオステオポンチンから選択される、項目163から166のいずれか一項に記載の哺乳動物骨髄組成物。
(項目170)
前記増強された発現レベルが、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較して、約2%〜約20%または約4%〜約10%の間である、項目167から169のいずれか一項に記載の哺乳動物骨髄組成物。
(項目171)
リポソームWntポリペプチドによる処置の後で、前記哺乳動物骨髄細胞が、SOX9およびPPARγから選択されるバイオマーカーの低下した発現レベルをさらに有する、項目163から170のいずれか一項に記載の哺乳動物骨髄組成物。
(項目172)
前記哺乳動物骨髄細胞内の前記低下した発現レベルが、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較される、項目171に記載の哺乳動物骨髄組成物。
(項目173)
前記骨髄細胞が、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較したアポトーシスレベルの低下をさらに含む、項目163から172のいずれか一項に記載の哺乳動物骨髄組成物。
(項目174)
アポトーシスレベルの前記低下が、約50%である、項目173に記載の哺乳動物骨髄組成物。
(項目175)
前記哺乳動物骨髄細胞が、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較して増強された骨形成潜在能を含む、項目163から174のいずれか一項に記載の哺乳動物骨髄組成物。
(項目176)
前記増強された骨形成潜在能が、処置された哺乳動物骨髄細胞を移植した後の骨欠損部位における新たな骨成長レベルを含む、項目175に記載の哺乳動物骨髄組成物。
(項目177)
前記新たな骨成長レベルが、移植された非処置哺乳動物骨髄細胞の新たな骨成長レベルと比較される、項目176に記載の哺乳動物骨髄組成物。
(項目178)
移植された処置哺乳動物骨髄細胞の前記新たな骨成長レベルが、移植された非処置哺乳動物骨髄細胞の新たな骨成長レベルと比較して、約1%〜約20%または約5%〜約12%の間である、項目176または177に記載の哺乳動物骨髄組成物。
(項目179)
前記哺乳動物骨髄細胞が、付着骨髄細胞および非付着骨髄細胞を含む、項目163から178のいずれか一項に記載の哺乳動物骨髄組成物。
(項目180)
前記哺乳動物骨髄細胞が、付着骨髄細胞である、項目179に記載の哺乳動物骨髄組成物。
(項目181)
前記付着骨髄細胞が、骨髄幹細胞および骨髄前駆細胞を含む、項目180に記載の哺乳動物骨髄組成物。
(項目182)
前記付着骨髄細胞が、骨髄間質細胞を含む、項目180に記載の哺乳動物骨髄組成物。
(項目183)
前記哺乳動物骨髄細胞が、自家骨髄細胞である、項目163から182のいずれか一項に記載の哺乳動物骨髄組成物。
(項目184)
前記自家骨髄細胞が、大腿骨、脛骨、および/または腸骨稜から採取される、項目183に記載の哺乳動物骨髄組成物。
(項目185)
前記自家骨髄細胞が、付着骨髄細胞および非付着骨髄細胞を含む、項目183または184に記載の哺乳動物骨髄組成物。
(項目186)
前記自家骨髄細胞が、付着骨髄細胞である、項目185に記載の哺乳動物骨髄組成物。
(項目187)
前記自家骨髄細胞が、骨髄幹細胞および骨髄前駆細胞を含む、項目186に記載の哺乳動物骨髄組成物。
(項目188)
前記自家骨髄細胞が、骨髄間質細胞を含む、項目186に記載の哺乳動物骨髄組成物。
(項目189)
前記単離哺乳動物骨髄細胞が、同種骨髄細胞である、項目163から182のいずれか一項に記載の哺乳動物骨髄組成物。
(項目190)
前記同種骨髄細胞が、付着骨髄細胞および非付着骨髄細胞を含む、項目189に記載の哺乳動物骨髄組成物。
(項目191)
前記同種骨髄細胞が、付着骨髄細胞である、項目190に記載の哺乳動物骨髄組成物。
(項目192)
前記同種骨髄細胞が、骨髄幹細胞および骨髄前駆細胞を含む、項目191に記載の哺乳動物骨髄組成物。
(項目193)
前記同種骨髄細胞が、骨髄間質細胞を含む、項目191に記載の哺乳動物骨髄組成物。
(項目194)
前記哺乳動物骨髄細胞が、齧歯動物骨髄細胞である、項目163から193のいずれか一項に記載の哺乳動物骨髄組成物。
(項目195)
前記齧歯動物骨髄細胞が、10カ月齢より老齢の齧歯動物から採取される、項目194に記載の哺乳動物骨髄組成物。
(項目196)
前記哺乳動物骨髄細胞が、ヒト骨髄細胞である、項目163から193のいずれか一項に記載の哺乳動物骨髄組成物。
(項目197)
前記ヒト骨髄細胞が、35歳またはこれより老齢の被験体から採取される、項目196に記載の哺乳動物骨髄組成物。
(項目198)
リポソームWntポリペプチドによる処置後の前記ヒト骨髄細胞が、35歳より若齢の被験体において観察されるバイオマーカー発現レベルを呈示する、項目196または197に記載の哺乳動物骨髄組成物。
(項目199)
前記リポソームWntポリペプチドが、Wntポリペプチドと、リポソームの水溶液とを含む、項目163から198のいずれか一項に記載の哺乳動物骨髄組成物。
(項目200)
前記リポソームを構成するリン脂質が、約10℃〜約25℃の相転移温度を有する、項目199に記載の哺乳動物骨髄組成物。
(項目201)
前記リポソームを構成するリン脂質の尾部炭素の長さが、炭素約12個〜炭素約14個の間である、項目199または200に記載の哺乳動物骨髄組成物。
(項目202)
前記Wntポリペプチドが、Wnt3aポリペプチドである、項目199に記載の哺乳動物骨髄組成物。
(項目203)
前記Wnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸配列に対する、少なくとも、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、約90%、または約95%の配列同一性を含む、項目202に記載の哺乳動物骨髄組成物。
(項目204)
前記Wnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸配列を含む、項目202に記載の哺乳動物骨髄組成物。
(項目205)
前記Wnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸残基209に対応するアミノ酸位置において脂質修飾されており、配列番号1に示されるアミノ酸残基77に対応するアミノ酸位置において脂質修飾されていない、項目202から204のいずれか一項に記載の哺乳動物骨髄組成物。
(項目206)
前記Wntポリペプチドが、Wnt5aポリペプチドまたはWnt10bポリペプチドである、項目199に記載の哺乳動物骨髄組成物。
(項目207)
被験体における骨欠損を処置する方法であって、
a)哺乳動物骨髄細胞を含む試料を、ex vivoで、リポソームWnt3aポリペプチドと接触させるステップと;
b)前記試料を洗浄して、遊離リポソームWnt3aポリペプチドを除去するステップと;
c)前記リポソームWnt3aポリペプチドで処置された骨移植片材料を骨欠損部位に移植するステップと
を含む方法。
(項目208)
接触させる温度が、約0℃〜約37℃、または約20℃〜約25℃の間である、項目207に記載の方法。
(項目209)
接触させる時間が、約30分間〜約4時間の間である、項目207に記載の方法。
(項目210)
前記骨髄細胞が、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較して増強されたRunx2、Osterix、オステオカルシン、オステオポンチン、アルカリホスファターゼ、I型コラーゲン、Axin2、Lef1、およびTcf4からなる群から選択されるバイオマーカーのうちの1または複数の発現レベルを有する、項目207に記載の方法。
(項目211)
前記バイオマーカーが、オステオカルシン、オステオポンチン、Axin2、Lef1、およびTcf4から選択される、項目207に記載の方法。
(項目212)
前記バイオマーカーが、オステオカルシンおよびオステオポンチンから選択される、項目207に記載の方法。
(項目213)
前記増強された発現レベルが、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較して、約2%〜約20%または約4%〜約10%の間である、項目207または210から212のいずれか一項に記載の方法。
(項目214)
リポソームWnt3aポリペプチドによる処置の後で、前記哺乳動物骨髄細胞が、SOX9およびPPARγから選択されるバイオマーカーの低下した発現レベルをさらに有する、項目207または210から213のいずれか一項に記載の方法。
(項目215)
前記哺乳動物骨髄細胞内の前記低下した発現レベルが、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較される、項目214に記載の方法。
(項目216)
前記骨髄細胞が、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較したアポトーシスレベルの低下をさらに含む、項目207または210から215のいずれか一項に記載の方法。
(項目217)
アポトーシスレベルの前記低下が、約50%である、項目216に記載の方法。
(項目218)
前記哺乳動物骨髄細胞が、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較して増強された骨形成潜在能を含む、項目207または210から217のいずれか一項に記載の方法。
(項目219)
前記増強された骨形成潜在能が、処置された哺乳動物骨髄細胞を移植した後の骨欠損部位における新たな骨成長レベルを含む、項目218に記載の方法。
(項目220)
前記新たな骨成長レベルが、移植された非処置哺乳動物骨髄細胞の新たな骨成長レベルと比較される、項目219に記載の方法。
(項目221)
移植された処置哺乳動物骨髄細胞の前記新たな骨成長レベルが、移植された非処置哺乳動物骨髄細胞の新たな骨成長レベルと比較して、約1%〜約20%または約5%〜約12%の間である、項目219または220に記載の方法。
(項目222)
前記哺乳動物骨髄細胞が、付着骨髄細胞および非付着骨髄細胞を含む、項目207から221のいずれか一項に記載の方法。
(項目223)
前記哺乳動物骨髄細胞が、付着骨髄細胞である、項目222に記載の方法。
(項目224)
前記付着骨髄細胞が、骨髄幹細胞および骨髄前駆細胞を含む、項目223に記載の方法。
(項目225)
前記付着骨髄細胞が、骨髄間質細胞を含む、項目223に記載の方法。
(項目226)
前記哺乳動物骨髄細胞が、自家骨髄細胞である、項目207から225のいずれか一項に記載の方法。
(項目227)
前記自家骨髄細胞が、大腿骨、脛骨、および/または腸骨稜から採取される、項目226に記載の方法。
(項目228)
前記自家骨髄細胞が、付着骨髄細胞および非付着骨髄細胞を含む、項目226または227に記載の方法。
(項目229)
前記自家骨髄細胞が、付着骨髄細胞である、項目228に記載の方法。
(項目230)
前記自家骨髄細胞が、骨髄幹細胞および骨髄前駆細胞を含む、項目229に記載の方法。
(項目231)
前記自家骨髄細胞が、骨髄間質細胞を含む、項目229に記載の方法。
(項目232)
前記単離哺乳動物骨髄細胞が、同種骨髄細胞である、項目207から225のいずれか一項に記載の方法。
(項目233)
前記同種骨髄細胞が、付着骨髄細胞および非付着骨髄細胞を含む、項目232に記載の方法。
(項目234)
前記同種骨髄細胞が、付着骨髄細胞である、項目233に記載の方法。
(項目235)
前記同種骨髄細胞が、骨髄幹細胞および骨髄前駆細胞を含む、項目234に記載の方法。
(項目236)
前記同種骨髄細胞が、骨髄間質細胞を含む、項目234に記載の方法。
(項目237)
前記哺乳動物骨髄細胞が、齧歯動物骨髄細胞である、項目207から236のいずれか一項に記載の方法。
(項目238)
前記齧歯動物骨髄細胞が、10カ月齢より老齢の齧歯動物から採取される、項目237に記載の方法。
(項目239)
前記哺乳動物骨髄細胞が、ヒト骨髄細胞である、項目207から236のいずれか一項に記載の方法。
(項目240)
前記ヒト骨髄細胞が、35歳またはこれより老齢の被験体から採取される、項目239に記載の方法。
(項目241)
リポソームWnt3aポリペプチドによる処置後の前記ヒト骨髄細胞が、35歳より若齢のヒト被験体において観察されるバイオマーカー発現レベルを呈示する、項目239または240に記載の方法。
(項目242)
前記リポソームWnt3aポリペプチドが、Wnt3aポリペプチドと、リポソームの水溶液とを含む、項目207から241のいずれか一項に記載の方法。
(項目243)
前記リポソームを構成するリン脂質が、約10℃〜約25℃の相転移温度を有する、項目242に記載の方法。
(項目244)
前記リポソームを構成するリン脂質の尾部炭素の長さが、炭素約12個〜炭素約14個の間である、項目242または243に記載の方法。
(項目245)
前記Wnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸配列に対する、少なくとも、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、約90%、または約95%の配列同一性を含む、項目242に記載の方法。
(項目246)
前記Wnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸配列を含む、項目242に記載の方法。
(項目247)
前記Wnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸残基209に対応するアミノ酸位置において脂質修飾されており、配列番号1に示されるアミノ酸残基77に対応するアミノ酸位置において脂質修飾されていない、項目242、245または246のいずれか一項に記載の方法。
(項目248)
被験体における骨欠損を処置する方法であって、
a)哺乳動物骨髄細胞を含む試料を、ex vivoで、リポソームWntポリペプチドと接触させるステップと;
b)前記試料を洗浄して、遊離リポソームWntポリペプチドを除去するステップと;
c)前記リポソームWntポリペプチドで処置された骨移植片材料を骨欠損部位に移植するステップと
を含む方法。
(項目249)
接触させる温度が、約0℃〜約37℃、または約20℃〜約25℃の間である、項目248に記載の方法。
(項目250)
接触させる時間が約30分間〜約4時間の間である、項目248に記載の方法。
(項目251)
前記骨髄細胞が、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較して、Runx2、Osterix、オステオカルシン、オステオポンチン、アルカリホスファターゼ、I型コラーゲン、Axin2、Lef1、およびTcf4からなる群から選択されるバイオマーカーのうちの1または複数の増強された発現レベルを有する、項目248に記載の方法。
(項目252)
前記バイオマーカーが、オステオカルシン、オステオポンチン、Axin2、Lef1、およびTcf4から選択される、項目248に記載の方法。
(項目253)
前記バイオマーカーが、オステオカルシンおよびオステオポンチンから選択される、項目248に記載の方法。
(項目254)
前記増強された発現レベルが、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較して、約2%〜約20%または約4%〜約10%の間である、項目248または251から253のいずれか一項に記載の方法。
(項目255)
リポソームWntポリペプチドによる処置の後で、前記哺乳動物骨髄細胞が、SOX9およびPPARγから選択されるバイオマーカーの低下した発現レベルを、さらに有する、項目248または251から254のいずれか一項に記載の方法。
(項目256)
前記哺乳動物骨髄細胞内の前記低下した発現レベルが、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較される、項目255に記載の方法。
(項目257)
前記骨髄細胞が、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較したアポトーシスレベルの低下をさらに含む、項目248または251から256のいずれか一項に記載の方法。
(項目258)
アポトーシスレベルの前記低下が、約50%である、項目257に記載の方法。
(項目259)
前記哺乳動物骨髄細胞が、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較して増強された骨形成潜在能を含む、項目248または251から258のいずれか一項に記載の方法。
(項目260)
前記増強された骨形成潜在能が、処置された哺乳動物骨髄細胞を移植した後の骨欠損部位における新たな骨成長レベルを含む、項目259に記載の方法。
(項目261)
前記新たな骨成長レベルが、移植された非処置哺乳動物骨髄細胞の新たな骨成長レベルと比較される、項目260に記載の方法。
(項目262)
移植された処置哺乳動物骨髄細胞の前記新たな骨成長レベルが、移植された非処置哺乳動物骨髄細胞の新たな骨成長レベルと比較して、約1%〜約20%または約5%〜約12%の間である、項目260または261に記載の方法。
(項目263)
前記哺乳動物骨髄細胞が、付着骨髄細胞および非付着骨髄細胞を含む、項目248から262のいずれか一項に記載の方法。
(項目264)
前記哺乳動物骨髄細胞が、付着骨髄細胞である、項目263に記載の方法。
(項目265)
前記付着骨髄細胞が、骨髄幹細胞および骨髄前駆細胞を含む、項目264に記載の方法。
(項目266)
前記付着骨髄細胞が、骨髄間質細胞を含む、項目264に記載の方法。
(項目267)
前記哺乳動物骨髄細胞が、自家骨髄細胞である、項目248から266のいずれか一項に記載の方法。
(項目268)
前記自家骨髄細胞が、大腿骨、脛骨、および/または腸骨稜から採取される、項目267に記載の方法。
(項目269)
前記自家骨髄細胞が、付着骨髄細胞および非付着骨髄細胞を含む、項目267から268のいずれか一項に記載の方法。
(項目270)
前記自家骨髄細胞が、付着骨髄細胞である、項目269に記載の方法。
(項目271)
前記自家骨髄細胞が、骨髄幹細胞および骨髄前駆細胞を含む、項目270に記載の方法。
(項目272)
前記自家骨髄細胞が、骨髄間質細胞を含む、項目270に記載の方法。
(項目273)
前記単離哺乳動物骨髄細胞が、同種骨髄細胞である、項目248から266のいずれか一項に記載の方法。
(項目274)
前記同種骨髄細胞が、付着骨髄細胞および非付着骨髄細胞を含む、項目273に記載の方法。
(項目275)
前記同種骨髄細胞が、付着骨髄細胞である、項目274に記載の方法。
(項目276)
前記同種骨髄細胞が、骨髄幹細胞および骨髄前駆細胞を含む、項目275に記載の方法。
(項目277)
前記同種骨髄細胞が、骨髄間質細胞を含む、項目275に記載の方法。
(項目278)
前記哺乳動物骨髄細胞が、齧歯動物骨髄細胞である、項目248から277のいずれか一項に記載の方法。
(項目279)
前記齧歯動物骨髄細胞が、10カ月齢より老齢の齧歯動物から採取される、項目278に記載の方法。
(項目280)
前記哺乳動物骨髄細胞が、ヒト骨髄細胞である、項目248から277のいずれか一項に記載の方法。
(項目281)
前記ヒト骨髄細胞が、35歳またはこれより老齢の被験体から採取される、項目280に記載の方法。
(項目282)
リポソームWntポリペプチドによる処置後の前記ヒト骨髄細胞が、35歳より若齢の被験体において観察されるバイオマーカー発現レベルを呈示する、項目280または281に記載の方法。
(項目283)
前記リポソームWntポリペプチドが、Wntポリペプチドと、リポソームの水溶液とを含む、項目248から282のいずれか一項に記載の方法。
(項目284)
前記リポソームを構成するリン脂質が、約10℃〜約25℃の相転移温度を有する、項目283に記載の方法。
(項目285)
前記リポソームを構成するリン脂質の尾部炭素の長さが、炭素約12個〜炭素約14個の間である、項目283または284に記載の方法。
(項目286)
前記WntポリペプチドがWnt3aポリペプチドである、項目283に記載の方法。
(項目287)
前記Wnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸配列に対する、少なくとも、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、約90%、または約95%の配列同一性を含む、項目286に記載の方法。
(項目288)
前記Wnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸配列を含む、項目286に記載の方法。
(項目289)
前記Wnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸残基209に対応するアミノ酸位置において脂質修飾されており、配列番号1に示されるアミノ酸残基77に対応するアミノ酸位置において脂質修飾されていない、項目286から288のいずれか一項に記載の方法。
(項目290)
前記Wntポリペプチドが、Wnt5aポリペプチドまたはWnt10bポリペプチドである、項目283に記載の方法。
(項目291)
項目23から45に記載のリポソームWntポリペプチドを含む骨移植片材料を作製するためのキット。
(項目292)
項目1から22に記載のリポソームWnt3aポリペプチドを含む骨移植片材料を作製するためのキット。
(項目293)
項目127から162に記載の単離された増強哺乳動物骨髄細胞の組成物を含む骨移植片材料を作製するためのキット。
As used herein, in certain embodiments, a kit for making a bone graft material comprising a composition of isolated enhanced mammalian bone marrow cells is disclosed. In some embodiments, the isolated enhanced mammalian bone marrow cell composition is a mammalian bone marrow cell composition obtained from a 35 year old or older human subject, wherein the liposome. After treatment with the Wnt polypeptide, the mammalian bone marrow cells were selected from the group consisting of Runx2, Osterix, osteocalcin, osteopontin, alkaline phosphatase, type I collagen, Axin2, Left1, and Tcf4 at enhanced expression levels. Express one or more of the biomarkers. In some embodiments, the biomarker is selected from osteocalcin, osteopontin, Axin2, Left1, and Tcf4. In some embodiments, the biomarker is selected from osteocalcin and osteopontin. In some embodiments, the enhanced expression levels are compared to untreated mammalian bone marrow cells. In some embodiments, the enhanced expression level is between about 2% to about 20% or about 4% to about 10% as compared to untreated mammalian bone marrow cells. In some embodiments, after treatment with the liposome Wnt polypeptide, the mammalian bone marrow cells further have reduced expression levels of biomarkers selected from SOX9 and PPARγ. In some embodiments, the reduced expression levels within the mammalian bone marrow cells are compared to untreated mammalian bone marrow cells. In some embodiments, the bone marrow cells further comprise a reduction in the level of apoptosis as compared to untreated mammalian bone marrow cells. In some embodiments, the reduction in apoptosis levels is about 50%. In some embodiments, the mammalian bone marrow cells comprise enhanced osteogenic potential as compared to untreated mammalian bone marrow cells. In some embodiments, the enhanced bone formation potential comprises a new level of bone growth at the site of bone defect after transplantation of treated mammalian bone marrow cells. In some embodiments, the new bone growth level is compared to the new bone growth level of transplanted untreated mammalian bone marrow cells. In some embodiments, said new bone growth levels of transplanted treated mammalian bone marrow cells are about 1% to about 20 compared to new bone growth levels of transplanted untreated mammalian bone marrow cells. % Or between about 5% and about 12%. In some embodiments, the mammalian bone marrow cells include adherent and non-adherent bone marrow cells. In some embodiments, the mammalian bone marrow cells are adherent bone marrow cells. In some embodiments, the attached bone marrow cells include bone marrow stem cells and bone marrow progenitor cells. In some embodiments, the attached bone marrow cells include bone marrow stromal cells. In some embodiments, the mammalian bone marrow cell is an autologous bone marrow cell. In some embodiments, the autologous bone marrow cells include attached and non-attached bone marrow cells. In some embodiments, the autologous bone marrow cells are adherent bone marrow cells. In some embodiments, the autologous bone marrow cells include bone marrow stem cells and bone marrow progenitor cells. In some embodiments, the autologous bone marrow cells include bone marrow stromal cells. In some embodiments, the mammalian bone marrow cell is an allogeneic bone marrow cell. In some embodiments, the allogeneic bone marrow cells include attached and non-attached bone marrow cells. In some embodiments, the allogeneic bone marrow cells are adherent bone marrow cells. In some embodiments, the allogeneic bone marrow cells include bone marrow stem cells and bone marrow progenitor cells. In some embodiments, the allogeneic bone marrow cells include bone marrow stromal cells. In some embodiments, the human bone marrow cells after treatment with a liposome Wnt polypeptide exhibit the biomarker expression levels observed in a human subject younger than 35 years. In some embodiments, the liposome Wnt polypeptide comprises a Wnt polypeptide and an aqueous solution of the liposome. In some embodiments, the phospholipids that make up the liposome have a phase transition temperature of about 10 ° C to about 25 ° C. In some embodiments, the length of the tail carbon of the phospholipids that make up the liposome is between about 12 and about 14 carbons. In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt3a polypeptide. In some embodiments, the Wnt3a polypeptide is at least about 30%, about 40%, about 50%, about 60%, about 70%, about 80%, about the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1. Contains 90%, or about 95% sequence identity. In some embodiments, the Wnt3a polypeptide comprises the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1. In some embodiments, the Wnt3a polypeptide is lipid-modified at the amino acid position corresponding to amino acid residue 209 set forth in SEQ ID NO: 1 and the amino acid position corresponding to amino acid residue 77 set forth in SEQ ID NO: 1. Not lipid modified in. In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt5a or Wnt10b polypeptide.
The present invention provides, for example, the following items.
(Item 1)
A composition comprising a functionally active Wnt3a polypeptide and an aqueous solution containing liposomes, wherein the functionally active Wnt3a polypeptide is located at the amino acid position corresponding to amino acid residue 209 set forth in SEQ ID NO: 1. A composition comprising a lipid modification.
(Item 2)
The stable composition of item 1, wherein the functionally active Wnt3a polypeptide is not lipid-modified at the amino acid position corresponding to amino acid residue 77 set forth in SEQ ID NO: 1.
(Item 3)
The composition according to item 1 or 2, wherein the functionally active Wnt3a polypeptide is incorporated into a liposome membrane.
(Item 4)
The composition according to any one of items 1 to 3, wherein the functionally active Wnt3a polypeptide projects from the liposome membrane to the outer surface of the lipid membrane.
(Item 5)
The composition according to any one of items 1 to 4, wherein the functionally active Wnt3a polypeptide is not incorporated into the aqueous core of the liposome.
(Item 6)
The functionally active Wnt3a polypeptide is at least about 30%, about 40%, about 50%, about 60%, about 70%, about 80%, about the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1. The composition according to any one of items 1 to 5, which comprises 90%, or about 95%, sequence identity.
(Item 7)
The composition according to any one of items 1 to 5, wherein the functionally active Wnt3a polypeptide comprises the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1.
(Item 8)
The item according to any one of items 1 to 7, wherein the concentration of the functionally active Wnt3a polypeptide is between about 5 μg / μL and about 15 μg / μL, or about 8 μg / μL and about 12 μg / μL. Composition.
(Item 9)
The composition according to any one of items 1 to 8, wherein the length of the tail carbon of the phospholipid constituting the liposome is between about 12 carbons and about 14 carbons.
(Item 10)
Item 2. The composition described.
(Item 11)
Items 1 to 10, wherein the liposome has a net charge of 0 between pH about 6.5 to about 8.0, about 7.0 to about 7.8, or about 7.2 to about 7.6. The composition according to any one item.
(Item 12)
The composition according to any one of items 1 to 11, wherein the phospholipid is 1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DMPC).
(Item 13)
The composition according to any one of items 1 to 12, wherein the liposome further contains cholesterol.
(Item 14)
The composition according to item 12 or 13, wherein the concentration of DMPC and cholesterol is defined by a ratio between about 70:30 and about 100: 0.
(Item 15)
The composition according to any one of items 1 to 14, wherein the Wnt3a polypeptide is a mammalian Wnt3a polypeptide.
(Item 16)
The composition according to item 15, wherein the mammal is a human.
(Item 17)
The composition according to any one of items 1 to 16, wherein the lipid modification is palmitoylation.
(Item 18)
The composition according to any one of items 1 to 17, wherein the Wnt3a polypeptide is further glycosylated.
(Item 19)
The composition according to any one of items 1 to 18, which is a stable composition.
(Item 20)
The composition according to any one of items 1 to 19, which is stable for up to about 106 days without substantial loss of activity.
(Item 21)
The composition according to any one of items 1 to 20, which is stable at a temperature between about 1 ° C. and about 8 ° C.
(Item 22)
The composition according to any one of items 1 to 21, which is stable under nitrogen.
(Item 23)
A composition comprising a functionally active mammalian Wnt polypeptide and an aqueous solution containing liposomes, wherein the phospholipids constituting the liposomes have a phase transition temperature of about 10 ° C to about 25 ° C.
(Item 24)
A composition comprising a functionally active mammalian Wnt polypeptide and an aqueous solution containing liposomes, wherein the tail carbon length of the phospholipids constituting the liposome is between about 12 carbons and about 14 carbons. The composition that is.
(Item 25)
The composition according to item 23 or 24, wherein the Wnt polypeptide is incorporated into a liposome membrane.
(Item 26)
The composition according to any one of items 23 to 25, wherein the Wnt polypeptide projects from the liposome membrane to the outer surface of the lipid membrane.
(Item 27)
The composition according to any one of items 23 to 26, wherein the Wnt polypeptide is not incorporated into the aqueous core of the liposome.
(Item 28)
The composition according to any one of items 23 to 27, wherein the Wnt polypeptide is a Wnt3a polypeptide.
(Item 29)
The Wnt3a polypeptide is at least about 30%, about 40%, about 50%, about 60%, about 70%, about 80%, about 90%, or about 95% of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1. 28. The composition of item 28, comprising sequence identity of.
(Item 30)
28. The composition of item 28, wherein the Wnt3a polypeptide comprises the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1.
(Item 31)
The Wnt3a polypeptide is lipid-modified at the amino acid position corresponding to the amino acid residue 209 shown in SEQ ID NO: 1 and not lipid-modified at the amino acid position corresponding to the amino acid residue 77 shown in SEQ ID NO: 1. The composition according to any one of items 28 to 30.
(Item 32)
The composition according to any one of items 23 to 27, wherein the Wnt polypeptide is a Wnt5a polypeptide or a Wnt10b polypeptide.
(Item 33)
The composition according to any one of items 23 to 32, wherein the concentration of the Wnt polypeptide is between about 5 μg / μL and about 15 μg / μL, or about 8 μg / μL and about 12 μg / μL.
(Item 34)
The composition according to any one of items 23 to 33, wherein the liposome has a net charge of 0 between a pH of about 6.5 to about 8.0.
(Item 35)
The composition according to any one of items 23 to 34, wherein the liposome has a net positive charge or a net negative charge between about pH 6.5 and about 8.0.
(Item 36)
The composition according to any one of items 23 to 34, wherein the phospholipid is 1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DMPC).
(Item 37)
The composition according to any one of items 23 to 36, wherein the liposome further comprises cholesterol.
(Item 38)
36 or 37. The composition according to item 36 or 37, wherein the concentration of DMPC and cholesterol is defined by a ratio between about 70:30 and about 100: 0.
(Item 39)
The composition according to any one of items 23 to 38, wherein the mammal is a human.
(Item 40)
The composition according to any one of items 23 to 39, wherein the lipid modification is palmitoylation.
(Item 41)
The composition according to any one of items 23 to 40, wherein the Wnt polypeptide is further glycosylated.
(Item 42)
The composition according to any one of items 23 to 41, which is a stable composition.
(Item 43)
The composition according to any one of items 23 to 42, which is stable for up to about 106 days without substantial loss of activity.
(Item 44)
The composition according to any one of items 23 to 43, which is stable at a temperature between about 1 ° C. and about 8 ° C.
(Item 45)
The composition according to any one of items 23 to 44, which is stable under nitrogen.
(Item 46)
A method for preparing a liposome Wnt3a polypeptide, which is a method for preparing a liposome Wnt3a polypeptide.
a) With the step of collecting the Wnt3a polypeptide from a conditioned medium containing mammalian cells;
b) The step of introducing the Wnt3a polypeptide into an ion exchange column on which a sulfonated polycyclic aromatic compound is immobilized;
c) With the step of eluting the Wnt3a polypeptide from the ion exchange column using a step gradient;
d) A method comprising contacting the Wnt3a polypeptide from step (c) with an aqueous solution of liposomes.
(Item 47)
46. The method of item 46, wherein the contacting step is performed at a temperature between about 21 ° C and about 25 ° C.
(Item 48)
46. The method of item 46, wherein the contact time is between about 30 minutes and about 24 hours.
(Item 49)
46. The method of item 46, wherein the step gradient comprises a first gradient and a second gradient.
(Item 50)
Item 49, wherein the first gradient contains a buffer solution containing 50 mM potassium chloride, and the second gradient contains a buffer solution containing potassium chloride between about 150 mM potassium chloride and about 1.5 M. The method described.
(Item 51)
The method of item 50, wherein the buffer solution further comprises a surfactant.
(Item 52)
51. The method of item 51, wherein the surfactant is CHAPS or Triton X-100.
(Item 53)
46. The method of item 46, wherein the conditioned medium contains up to 10% fetal bovine serum.
(Item 54)
46. The method of item 46, wherein the mammalian cell is a Chinese hamster ovary (CHO) cell.
(Item 55)
46. The method of item 46, wherein the yield of the Wnt3a polypeptide after step (c) is between about 60% and about 90%.
(Item 56)
46. The method of item 46, wherein the length of the tail carbon of the phospholipids constituting the liposome is between about 12 carbons and about 14 carbons.
(Item 57)
46 or 56. The method of item 46 or 56, wherein the phospholipids constituting the liposome have a phase transition temperature of about 10 ° C to about 25 ° C, about 15 ° C to about 25 ° C, or about 20 ° C to about 25 ° C.
(Item 58)
Items 46, 56 or, wherein the liposome has a net charge of 0 between pH about 6.5 to about 8.0, about 7.0 to about 7.8, or about 7.2 to about 7.6. The method according to any one of 57.
(Item 59)
The method of any one of items 46 or 56-58, wherein the phospholipid is 1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DMPC).
(Item 60)
The method of any one of items 46 or 56-59, wherein the liposome further comprises cholesterol.
(Item 61)
59. The method of item 59 or 60, wherein the concentration of DMPC and cholesterol is defined by a ratio between about 70:30 and about 100: 0.
(Item 62)
The Wnt3a polypeptide is at least about 30%, about 40%, about 50%, about 60%, about 70%, about 80%, about 90%, or about 95% of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1. 46. The method of item 46, comprising sequence identity of.
(Item 63)
46. The method of item 46, wherein the Wnt3a polypeptide comprises the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1.
(Item 64)
The Wnt3a polypeptide is lipid-modified at the amino acid position corresponding to the amino acid residue 209 shown in SEQ ID NO: 1 and not lipid-modified at the amino acid position corresponding to the amino acid residue 77 shown in SEQ ID NO: 1. The method according to any one of items 46, 62, or 63.
(Item 65)
The method according to any one of items 46, 62 to 64, wherein the Wnt3a polypeptide is a mammalian Wnt3a polypeptide.
(Item 66)
65. The method of item 65, wherein the mammal is a human.
(Item 67)
46. The method of item 46, wherein the conditioned medium comprises serum or serum substitute.
(Item 68)
67. The method of item 67, wherein the conditioned medium comprises serum.
(Item 69)
68. The method of item 68, wherein the serum is fetal bovine serum.
(Item 70)
69. The method of item 69, wherein the serum concentration is between about 0.1% and about 15% in the conditioned medium.
(Item 71)
67. The method of item 67, wherein the conditioned medium comprises a serum substitute.
(Item 72)
The method of item 71, wherein the serum substitute is a lipid-based substitute.
(Item 73)
46. The method of item 46, wherein the conditioned medium is a serum-free medium.
(Item 74)
The method of any one of items 46-66, wherein the lipid modification is palmitoylation.
(Item 75)
The method of any one of items 46-74, wherein the Wnt3a polypeptide is further glycosylated.
(Item 76)
The method of any one of items 46-75, wherein the Wnt3a product is separated from the sample mixture by centrifugation.
(Item 77)
The method of item 76, wherein the centrifugation time is up to 1 hour at a temperature between about 1 ° C and about 8 ° C.
(Item 78)
The method of any one of items 46-77, wherein the Wnt3a product after centrifugation is resuspended in sterile 1x phosphate buffered saline (PBS).
(Item 79)
The method of any one of items 46-78, wherein the Wnt3a product is stable under nitrogen.
(Item 80)
The method of any one of items 46-79, wherein the Wnt3a product is stable at temperatures between about 1 ° C and about 8 ° C.
(Item 81)
A method for preparing a liposome Wnt polypeptide, which comprises contacting a sample containing the Wnt polypeptide with an aqueous solution of the liposome, and the phospholipids constituting the liposome have a phase transition temperature of about 10 ° C to about 25 ° C. How to have.
(Item 82)
A method for preparing a liposome Wnt polypeptide, which comprises contacting a sample containing the Wnt polypeptide with an aqueous solution of the liposome, and the length of the tail carbon of the phospholipid constituting the liposome is about 12 to carbon. A method that is between about 14.
(Item 83)
The method of item 81 or 82, wherein the contacting step is performed at a temperature between about 21 ° C and about 25 ° C.
(Item 84)
The method of item 81 or 82, wherein the contact time is between about 6 hours and about 24 hours.
(Item 85)
The method of item 81 or 82, further comprising a further purification step prior to the step of contacting the Wnt polypeptide with an aqueous solution of liposomes.
(Item 86)
85. The method of item 85, wherein the further purification step is an ion exchange purification step, a hydrophobic purification step, or an affinity purification step.
(Item 87)
86. The method of item 86, wherein the further purification step is an ion exchange purification step.
(Item 88)
87. The method of item 87, wherein the ion exchange purification step comprises contacting the sample with beads on which a sulfonated polycyclic aromatic compound is immobilized or a column on which a sulfonated polycyclic aromatic compound is immobilized.
(Item 89)
87 or 88. The method of item 87 or 88, wherein the ion exchange purification step comprises a step gradient.
(Item 90)
The method according to any one of items 87 to 89, wherein the ion exchange purification buffer comprises a surfactant.
(Item 91)
90. The method of item 90, wherein the surfactant is CHAPS or Triton X-100.
(Item 92)
86. The method of item 86, wherein the further purification step is a hydrophobic purification step.
(Item 93)
92. The method of item 92, wherein the hydrophobic purification step comprises beads with protein A immobilized or a protein A column.
(Item 94)
The method of any one of items 85-93, wherein the yield of the Wnt polypeptide after the further purification step is between about 60% and about 99%.
(Item 95)
The method of any one of items 81-94, further comprising the step of collecting the Wnt polypeptide from a conditioned medium comprising cells derived from an expressing cell line.
(Item 96)
95. The method of item 95, wherein the expression cell line is a mammalian expression cell line.
(Item 97)
The method of item 96, wherein the mammalian expression cell line is a Chinese hamster ovary (CHO) cell line.
(Item 98)
97. The method of item 97, wherein the conditioned medium comprises serum or serum substitute.
(Item 99)
98. The method of item 98, wherein the serum is fetal bovine serum.
(Item 100)
The method of item 99, wherein the serum concentration is between about 0.1% and about 15% in the conditioned medium.
(Item 101)
98. The method of item 98, wherein the conditioned medium comprises a serum substitute.
(Item 102)
101. The method of item 101, wherein the serum substitute is a lipid-based substitute.
(Item 103)
97. The method of item 97, wherein the conditioned medium is a serum-free medium.
(Item 104)
The method according to any one of items 81 to 98, wherein the Wnt polypeptide is a Wnt3a polypeptide.
(Item 105)
The Wnt3a polypeptide is at least about 30%, about 40%, about 50%, about 60%, about 70%, about 80%, about 90%, or about 95% of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1. 104. The method of item 104, comprising sequence identity of.
(Item 106)
10. The method of item 104, wherein the Wnt3a polypeptide comprises the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1.
(Item 107)
The Wnt3a polypeptide is lipid-modified at the amino acid position corresponding to the amino acid residue 209 shown in SEQ ID NO: 1 and not lipid-modified at the amino acid position corresponding to the amino acid residue 77 shown in SEQ ID NO: 1. The method according to any one of items 104 to 106.
(Item 108)
The method according to any one of items 81 to 107, wherein the Wnt polypeptide is a Wnt5a polypeptide or a Wnt10b polypeptide.
(Item 109)
Items 81-108, wherein the liposome has a net charge of 0 between pH about 6.5 to about 8.0, about 7.0 to about 7.8, or about 7.2 to about 7.6. The method according to any one item.
(Item 110)
The method according to any one of items 81 to 109, wherein the phospholipid is 1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DMPC).
(Item 111)
The method of any one of items 81-110, wherein the liposome further comprises cholesterol.
(Item 112)
The method of item 110 or 111, wherein the concentration of DMPC and cholesterol is defined by a ratio between about 70:30 and about 100: 0.
(Item 113)
The method according to any one of items 81 to 112, wherein the Wnt polypeptide is a mammalian Wnt polypeptide.
(Item 114)
113. The method of item 113, wherein the mammal is a human.
(Item 115)
The method according to any one of items 81 to 114, wherein the lipid modification is palmitoylation.
(Item 116)
The method of any one of items 81-115, wherein the Wnt polypeptide is further glycosylated.
(Item 117)
The method of any one of items 81-116, wherein the Wnt product is separated from the sample mixture by centrifugation.
(Item 118)
The method of item 117, wherein the centrifugation time is up to 1 hour at a temperature between about 1 ° C and about 8 ° C.
(Item 119)
The method of any one of items 81-118, wherein the Wnt product after centrifugation is resuspended in sterile 1x PBS.
(Item 120)
The method of any one of items 81-119, wherein the Wnt product is stable under nitrogen.
(Item 121)
The method of any one of items 81-120, wherein the Wnt product is stable at temperatures between about 1 ° C and about 8 ° C.
(Item 122)
A composition of isolated enhanced mammalian bone marrow cells, after treatment with liposome Wnt polypeptide, said cells: Runx2, Osterix, osteocalcin, osteopontin, alkaline phosphatase, type I collagen, Axin2, Left1, and A composition having an enhanced expression level of one or more of the biomarkers selected from the group consisting of Tcf4.
(Item 123)
122. The composition of item 122, wherein the mammalian bone marrow cells are rodent bone marrow cells.
(Item 124)
The composition according to item 123, wherein the rodent bone marrow cells are collected from rodents aged 10 months or older.
(Item 125)
122. The composition of item 122, wherein the mammalian bone marrow cells are human bone marrow cells.
(Item 126)
125. The composition of item 125, wherein the human bone marrow cells are obtained from a subject 35 years or older.
(Item 127)
A composition of mammalian bone marrow cells obtained from a human subject 35 years or older, said mammalian bone marrow cells at enhanced expression levels after treatment with liposome Wnt polypeptide, Runx2. , Osterix, osteocalcin, osteopontin, alkaline phosphatase, type I collagen, Axin2, Ref1, and Tcf4, a composition that expresses one or more of the biomarkers selected from the group.
(Item 128)
The composition according to item 122 or 127, wherein the biomarker is selected from osteocalcin, osteopontin, Axin2, Left1, and Tcf4.
(Item 129)
The composition according to item 122 or 127, wherein the biomarker is selected from osteocalcin and osteopontin.
(Item 130)
The composition according to any one of items 122 to 129, wherein the enhanced expression level is compared to untreated mammalian bone marrow cells.
(Item 131)
The composition of item 130, wherein the enhanced expression level is between about 2% to about 20% or about 4% to about 10% as compared to untreated mammalian bone marrow cells.
(Item 132)
The composition according to any one of items 122 to 131, wherein after treatment with the liposome Wnt polypeptide, the mammalian bone marrow cells further have a reduced expression level of a biomarker selected from SOX9 and PPARγ. ..
(Item 133)
The composition of item 132, wherein the reduced expression level in the mammalian bone marrow cells is compared to untreated mammalian bone marrow cells.
(Item 134)
The composition according to any one of items 122 to 133, wherein said bone marrow cells further comprise a reduction in the level of apoptosis as compared to untreated mammalian bone marrow cells.
(Item 135)
The composition according to item 134, wherein the reduction in the level of apoptosis is about 50%.
(Item 136)
The composition according to any one of items 122 to 135, wherein the mammalian bone marrow cells contain enhanced osteogenic potential as compared to untreated mammalian bone marrow cells.
(Item 137)
136. The composition of item 136, wherein the enhanced bone formation potential comprises a new bone growth level at the site of bone defect after transplantation of treated mammalian bone marrow cells.
(Item 138)
137. The composition of item 137, wherein the new bone growth level is compared to the new bone growth level of transplanted untreated mammalian bone marrow cells.
(Item 139)
The new bone growth levels of the transplanted treated mammalian bone marrow cells are about 1% to about 20% or about 5% to about 5% to the new bone growth levels of the transplanted untreated mammalian bone marrow cells. 137 or 138. The composition according to item 137 or 138, which is between 12%.
(Item 140)
The composition according to any one of items 122 to 139, wherein the mammalian bone marrow cells include attached bone marrow cells and non-attached bone marrow cells.
(Item 141)
The composition according to item 140, wherein the mammalian bone marrow cells are adherent bone marrow cells.
(Item 142)
14. The composition of item 141, wherein the attached bone marrow cells include bone marrow stem cells and bone marrow progenitor cells.
(Item 143)
The composition according to item 141, wherein the attached bone marrow cells include bone marrow stromal cells.
(Item 144)
The composition according to any one of items 122 to 143, wherein the mammalian bone marrow cells are autologous bone marrow cells.
(Item 145)
144. The composition of item 144, wherein the autologous bone marrow cells include adherent and non-adherent bone marrow cells.
(Item 146)
145. The composition of item 145, wherein the autologous bone marrow cells are adherent bone marrow cells.
(Item 147)
146. The composition of item 146, wherein the autologous bone marrow cells include bone marrow stem cells and bone marrow progenitor cells.
(Item 148)
146. The composition of item 146, wherein the autologous bone marrow cells include bone marrow stromal cells.
(Item 149)
The composition according to any one of items 122 to 143, wherein the mammalian bone marrow cells are allogeneic bone marrow cells.
(Item 150)
149. The composition of item 149, wherein the allogeneic bone marrow cells include adherent and non-adherent bone marrow cells.
(Item 151)
The composition according to item 150, wherein the allogeneic bone marrow cells are adherent bone marrow cells.
(Item 152)
151. The composition of item 151, wherein the allogeneic bone marrow cells include bone marrow stem cells and bone marrow progenitor cells.
(Item 153)
151. The composition of item 151, wherein the allogeneic bone marrow cells include bone marrow stromal cells.
(Item 154)
129. The composition of item 126 or 127, wherein the human bone marrow cells after treatment with a liposome Wnt polypeptide exhibit the biomarker expression levels observed in a human subject younger than 35 years.
(Item 155)
The composition according to any one of items 122 to 154, wherein the liposome Wnt polypeptide contains a Wnt polypeptide and an aqueous solution of the liposome.
(Item 156)
155. The composition according to item 155, wherein the phospholipid constituting the liposome has a phase transition temperature of about 10 ° C to about 25 ° C.
(Item 157)
The composition according to item 155 or 156, wherein the length of the tail carbon of the phospholipid constituting the liposome is between about 12 carbons and about 14 carbons.
(Item 158)
155. The composition of item 155, wherein the Wnt polypeptide is a Wnt3a polypeptide.
(Item 159)
The Wnt3a polypeptide is at least about 30%, about 40%, about 50%, about 60%, about 70%, about 80%, about 90%, or about the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1. 158. The composition of item 158, comprising 95% sequence identity.
(Item 160)
158. The composition of item 158, wherein the Wnt3a polypeptide comprises the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1.
(Item 161)
The Wnt3a polypeptide is lipid-modified at the amino acid position corresponding to the amino acid residue 209 shown in SEQ ID NO: 1 and not lipid-modified at the amino acid position corresponding to the amino acid residue 77 shown in SEQ ID NO: 1. The composition according to any one of items 158 to 160.
(Item 162)
155. The composition according to item 155, wherein the Wnt polypeptide is a Wnt5a polypeptide or a Wnt10b polypeptide.
(Item 163)
A mammalian bone marrow composition made by a process comprising contacting isolated mammalian bone marrow cells ex vivo with a liposome Wnt polypeptide, wherein the contact time is from about 30 minutes to about 4 hours. Between, mammalian bone marrow compositions.
(Item 164)
163. The mammalian bone marrow composition according to item 163, wherein the contact temperature is between about 0 ° C. and about 37 ° C., or between about 20 ° C. and about 25 ° C.
(Item 165)
163 or 164. The mammalian bone marrow composition according to item 163 or 164, wherein the process further comprises a washing step of removing the free liposome Wnt polypeptide after the contacting step.
(Item 166)
The mammalian bone marrow composition according to any one of items 163 to 165, wherein the process further comprises the step of transplanting the liposome Wnt polypeptide into a bone defect site.
(Item 167)
One of the biomarkers selected from the group consisting of Runx2, Osterix, osteocalcin, osteopontin, alkaline phosphatase, type I collagen, Axin2, Left1, and Tcf4, as compared to untreated mammalian bone marrow cells. Alternatively, the mammalian bone marrow composition according to any one of items 163 to 166, which has a plurality of enhanced expression levels.
(Item 168)
The mammalian bone marrow composition according to any one of items 163 to 166, wherein the biomarker is selected from osteocalcin, osteopontin, Axin2, Left1, and Tcf4.
(Item 169)
The mammalian bone marrow composition according to any one of items 163 to 166, wherein the biomarker is selected from osteocalcin and osteopontin.
(Item 170)
The item according to any one of items 167 to 169, wherein the enhanced expression level is between about 2% to about 20% or about 4% to about 10% as compared to untreated mammalian bone marrow cells. Mammalian bone marrow composition.
(Item 171)
163. The mammalian bone marrow according to any one of items 163 to 170, wherein after treatment with the liposome Wnt polypeptide, the mammalian bone marrow cells further have a reduced expression level of a biomarker selected from SOX9 and PPARγ. Composition.
(Item 172)
171. The mammalian bone marrow composition of item 171 wherein the reduced expression levels in the mammalian bone marrow cells are compared to untreated mammalian bone marrow cells.
(Item 173)
The mammalian bone marrow composition according to any one of items 163 to 172, wherein said bone marrow cells further comprise a reduction in the level of apoptosis as compared to untreated mammalian bone marrow cells.
(Item 174)
173. The mammalian bone marrow composition according to item 173, wherein the reduction in the level of apoptosis is about 50%.
(Item 175)
The mammalian bone marrow composition according to any one of items 163 to 174, wherein the mammalian bone marrow cells contain enhanced bone marrow formation potential as compared to untreated mammalian bone marrow cells.
(Item 176)
175. The mammalian bone marrow composition of item 175, wherein the enhanced bone marrow potential comprises a new bone growth level at the site of bone defect after transplantation of treated mammalian bone marrow cells.
(Item 177)
176. The mammalian bone marrow composition of item 176, wherein the new bone growth level is compared to the new bone growth level of transplanted untreated mammalian bone marrow cells.
(Item 178)
The new bone growth levels of the transplanted treated mammalian bone marrow cells are about 1% to about 20% or about 5% to about 5% to the new bone growth levels of the transplanted untreated mammalian bone marrow cells. 176 or 177. The mammalian bone marrow composition according to item 176 or 177, which is between 12%.
(Item 179)
The mammalian bone marrow composition according to any one of items 163 to 178, wherein the mammalian bone marrow cells include adherent bone marrow cells and non-adherent bone marrow cells.
(Item 180)
179. The mammalian bone marrow composition according to item 179, wherein the mammalian bone marrow cells are adherent bone marrow cells.
(Item 181)
The mammalian bone marrow composition according to item 180, wherein the attached bone marrow cells include bone marrow stem cells and bone marrow progenitor cells.
(Item 182)
The mammalian bone marrow composition according to item 180, wherein the attached bone marrow cells include bone marrow stromal cells.
(Item 183)
The mammalian bone marrow composition according to any one of items 163 to 182, wherein the mammalian bone marrow cells are autologous bone marrow cells.
(Item 184)
183. The mammalian bone marrow composition of item 183, wherein the autologous bone marrow cells are harvested from the femur, tibia, and / or iliac crest.
(Item 185)
183 or 184. The mammalian bone marrow composition according to item 183 or 184, wherein the autologous bone marrow cells include attached bone marrow cells and non-attached bone marrow cells.
(Item 186)
185. The mammalian bone marrow composition according to item 185, wherein the autologous bone marrow cells are adherent bone marrow cells.
(Item 187)
186. The mammalian bone marrow composition according to item 186, wherein the autologous bone marrow cells include bone marrow stem cells and bone marrow progenitor cells.
(Item 188)
186. The mammalian bone marrow composition according to item 186, wherein the autologous bone marrow cells include bone marrow stromal cells.
(Item 189)
The mammalian bone marrow composition according to any one of items 163 to 182, wherein the isolated mammalian bone marrow cell is an allogeneic bone marrow cell.
(Item 190)
189. The mammalian bone marrow composition according to item 189, wherein the allogeneic bone marrow cells include attached bone marrow cells and non-attached bone marrow cells.
(Item 191)
The mammalian bone marrow composition according to item 190, wherein the allogeneic bone marrow cells are adherent bone marrow cells.
(Item 192)
191. The mammalian bone marrow composition according to item 191 in which the allogeneic bone marrow cells include bone marrow stem cells and bone marrow progenitor cells.
(Item 193)
191. The mammalian bone marrow composition according to item 191 in which the allogeneic bone marrow cells include bone marrow stromal cells.
(Item 194)
The mammalian bone marrow composition according to any one of items 163 to 193, wherein the mammalian bone marrow cells are rodent bone marrow cells.
(Item 195)
194. The mammalian bone marrow composition according to item 194, wherein the rodent bone marrow cells are collected from rodents aged 10 months or older.
(Item 196)
The mammalian bone marrow composition according to any one of items 163 to 193, wherein the mammalian bone marrow cells are human bone marrow cells.
(Item 197)
196. The mammalian bone marrow composition of item 196, wherein the human bone marrow cells are harvested from a 35-year-old or older subject.
(Item 198)
196 or 197. The mammalian bone marrow composition according to item 196 or 197, wherein the human bone marrow cells after treatment with a liposome Wnt polypeptide exhibit the biomarker expression levels observed in a subject younger than 35 years.
(Item 199)
The mammalian bone marrow composition according to any one of items 163 to 198, wherein the liposome Wnt polypeptide comprises a Wnt polypeptide and an aqueous solution of the liposome.
(Item 200)
199. The mammalian bone marrow composition according to Item 199, wherein the phospholipid constituting the liposome has a phase transition temperature of about 10 ° C. to about 25 ° C.
(Item 201)
199 or 200. The mammalian bone marrow composition according to item 199 or 200, wherein the length of the tail carbon of the phospholipid constituting the liposome is between about 12 carbons and about 14 carbons.
(Item 202)
199. The mammalian bone marrow composition according to item 199, wherein the Wnt polypeptide is a Wnt3a polypeptide.
(Item 203)
The Wnt3a polypeptide is at least about 30%, about 40%, about 50%, about 60%, about 70%, about 80%, about 90%, or about 95% of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1. 202. The mammalian bone marrow composition of item 202.
(Item 204)
The mammalian bone marrow composition of item 202, wherein the Wnt3a polypeptide comprises the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1.
(Item 205)
The Wnt3a polypeptide is lipid-modified at the amino acid position corresponding to the amino acid residue 209 shown in SEQ ID NO: 1 and not lipid-modified at the amino acid position corresponding to the amino acid residue 77 shown in SEQ ID NO: 1. The mammalian bone marrow composition according to any one of items 202 to 204.
(Item 206)
199. The mammalian bone marrow composition according to item 199, wherein the Wnt polypeptide is a Wnt5a polypeptide or a Wnt10b polypeptide.
(Item 207)
A method of treating a bone defect in a subject
a) Ex vivo contacting a sample containing mammalian bone marrow cells with a liposome Wnt3a polypeptide;
b) With the step of washing the sample to remove the free liposome Wnt3a polypeptide;
c) A method comprising the step of transplanting a bone graft material treated with the liposome Wnt3a polypeptide into a bone defect site.
(Item 208)
207. The method of item 207, wherein the contact temperature is between about 0 ° C. and about 37 ° C., or about 20 ° C. and about 25 ° C.
(Item 209)
207. The method of item 207, wherein the contact time is between about 30 minutes and about 4 hours.
(Item 210)
Among the biomarkers selected from the group consisting of Runx2, Osterix, osteocalcin, osteopontin, alkaline phosphatase, type I collagen, Axin2, Lef1, and Tcf4 in which the bone marrow cells are enhanced as compared with untreated mammalian bone marrow cells. 207. The method of item 207, which has one or more expression levels of.
(Item 211)
207. The method of item 207, wherein the biomarker is selected from osteocalcin, osteopontin, Axin2, Left1, and Tcf4.
(Item 212)
207. The method of item 207, wherein the biomarker is selected from osteocalcin and osteopontin.
(Item 213)
Any one of items 207 or 210-212, wherein the enhanced expression level is between about 2% to about 20% or about 4% to about 10% as compared to untreated mammalian bone marrow cells. The method described in.
(Item 214)
207. The method of any one of items 207 or 210-213, wherein after treatment with the liposome Wnt3a polypeptide, said mammalian bone marrow cells further have reduced expression levels of biomarkers selected from SOX9 and PPARγ. ..
(Item 215)
214. The method of item 214, wherein the reduced expression level in the mammalian bone marrow cells is compared to untreated mammalian bone marrow cells.
(Item 216)
207. The method of any one of items 207 or 210-215, wherein the bone marrow cells further comprise a reduction in the level of apoptosis compared to untreated mammalian bone marrow cells.
(Item 217)
216. The method of item 216, wherein the reduction in apoptosis levels is about 50%.
(Item 218)
207. The method of any one of items 207 or 210-217, wherein the mammalian bone marrow cells contain enhanced osteogenic potential as compared to untreated mammalian bone marrow cells.
(Item 219)
218. The method of item 218, wherein the enhanced bone formation potential comprises a new bone growth level at the site of bone defect after transplantation of treated mammalian bone marrow cells.
(Item 220)
219. The method of item 219, wherein the new bone growth level is compared to the new bone growth level of transplanted untreated mammalian bone marrow cells.
(Item 221)
The new bone growth levels of the transplanted treated mammalian bone marrow cells are about 1% to about 20% or about 5% to about 5% to the new bone growth levels of the transplanted untreated mammalian bone marrow cells. 219 or 220. The method of item 219 or 220, which is between 12%.
(Item 222)
207. The method of any one of items 207-221, wherein the mammalian bone marrow cells include adherent and non-adherent bone marrow cells.
(Item 223)
222. The method of item 222, wherein the mammalian bone marrow cells are adherent bone marrow cells.
(Item 224)
223. The method of item 223, wherein the attached bone marrow cells include bone marrow stem cells and bone marrow progenitor cells.
(Item 225)
223. The method of item 223, wherein the attached bone marrow cells include bone marrow stromal cells.
(Item 226)
The method according to any one of items 207 to 225, wherein the mammalian bone marrow cells are autologous bone marrow cells.
(Item 227)
226. The method of item 226, wherein the autologous bone marrow cells are harvested from the femur, tibia, and / or iliac crest.
(Item 228)
226 or 227. The method of item 226 or 227, wherein the autologous bone marrow cells include adherent and non-adherent bone marrow cells.
(Item 229)
228. The method of item 228, wherein the autologous bone marrow cells are adherent bone marrow cells.
(Item 230)
229. The method of item 229, wherein the autologous bone marrow cells include bone marrow stem cells and bone marrow progenitor cells.
(Item 231)
229. The method of item 229, wherein the autologous bone marrow cells include bone marrow stromal cells.
(Item 232)
The method according to any one of items 207 to 225, wherein the isolated mammalian bone marrow cell is an allogeneic bone marrow cell.
(Item 233)
232. The method of item 232, wherein the allogeneic bone marrow cells include adherent and non-adherent bone marrow cells.
(Item 234)
233. The method of item 233, wherein the allogeneic bone marrow cells are adherent bone marrow cells.
(Item 235)
234. The method of item 234, wherein the allogeneic bone marrow cells include bone marrow stem cells and bone marrow progenitor cells.
(Item 236)
234. The method of item 234, wherein the allogeneic bone marrow cells include bone marrow stromal cells.
(Item 237)
The method according to any one of items 207 to 236, wherein the mammalian bone marrow cell is a rodent bone marrow cell.
(Item 238)
237. The method of item 237, wherein the rodent bone marrow cells are harvested from rodents older than 10 months.
(Item 239)
The method according to any one of items 207 to 236, wherein the mammalian bone marrow cell is a human bone marrow cell.
(Item 240)
239. The method of item 239, wherein the human bone marrow cells are harvested from a subject 35 years or older.
(Item 241)
239 or 240. The method of item 239 or 240, wherein the human bone marrow cells after treatment with the liposome Wnt3a polypeptide exhibit the biomarker expression levels observed in a human subject younger than 35 years.
(Item 242)
The method according to any one of items 207 to 241 wherein the liposome Wnt3a polypeptide comprises a Wnt3a polypeptide and an aqueous solution of the liposome.
(Item 243)
242. The method of item 242, wherein the phospholipids constituting the liposome have a phase transition temperature of about 10 ° C to about 25 ° C.
(Item 244)
242 or 243 of item 242 or 243, wherein the length of the tail carbon of the phospholipid constituting the liposome is between about 12 carbons and about 14 carbons.
(Item 245)
The Wnt3a polypeptide is at least about 30%, about 40%, about 50%, about 60%, about 70%, about 80%, about 90%, or about 95% of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1. 242. The method of item 242, comprising the sequence identity of.
(Item 246)
242. The method of item 242, wherein the Wnt3a polypeptide comprises the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1.
(Item 247)
The Wnt3a polypeptide is lipid-modified at the amino acid position corresponding to the amino acid residue 209 shown in SEQ ID NO: 1 and not lipid-modified at the amino acid position corresponding to the amino acid residue 77 shown in SEQ ID NO: 1. 242. The method of any one of 245 or 246.
(Item 248)
A method of treating a bone defect in a subject
a) Ex vivo contacting a sample containing mammalian bone marrow cells with a liposome Wnt polypeptide;
b) With the step of washing the sample to remove the free liposome Wnt polypeptide;
c) A method comprising the step of transplanting a bone graft material treated with the liposome Wnt polypeptide into a bone defect site.
(Item 249)
248. The method of item 248, wherein the contact temperature is between about 0 ° C. and about 37 ° C., or about 20 ° C. and about 25 ° C.
(Item 250)
248. The method of item 248, wherein the contact time is between about 30 minutes and about 4 hours.
(Item 251)
One of the biomarkers selected from the group consisting of Runx2, Osterix, osteocalcin, osteopontin, alkaline phosphatase, type I collagen, Axin2, Left1, and Tcf4, as compared to untreated mammalian bone marrow cells. 248. The method of item 248, which also has a plurality of enhanced expression levels.
(Item 252)
248. The method of item 248, wherein the biomarker is selected from osteocalcin, osteopontin, Axin2, Left1, and Tcf4.
(Item 253)
248. The method of item 248, wherein the biomarker is selected from osteocalcin and osteopontin.
(Item 254)
Any one of items 248 or 251 to 253, wherein the enhanced expression level is between about 2% to about 20% or about 4% to about 10% as compared to untreated mammalian bone marrow cells. The method described in.
(Item 255)
248 or 251 to 254, wherein after treatment with the liposome Wnt polypeptide, said mammalian bone marrow cells further have reduced expression levels of biomarkers selected from SOX9 and PPARγ. Method.
(Item 256)
255. The method of item 255, wherein the reduced expression level in the mammalian bone marrow cells is compared to untreated mammalian bone marrow cells.
(Item 257)
248. The method of any one of items 248 or 251 to 256, wherein said bone marrow cells further comprise a reduction in the level of apoptosis compared to untreated mammalian bone marrow cells.
(Item 258)
257. The method of item 257, wherein the reduction in apoptosis levels is about 50%.
(Item 259)
248. The method of any one of items 248 or 251 to 258, wherein the mammalian bone marrow cells contain enhanced osteogenic potential as compared to untreated mammalian bone marrow cells.
(Item 260)
259. The method of item 259, wherein the enhanced bone formation potential comprises a new bone growth level at the site of bone defect after transplantation of treated mammalian bone marrow cells.
(Item 261)
260. The method of item 260, wherein the new bone growth level is compared to the new bone growth level of transplanted untreated mammalian bone marrow cells.
(Item 262)
The new bone growth levels of the transplanted treated mammalian bone marrow cells are about 1% to about 20% or about 5% to about 5% to the new bone growth levels of the transplanted untreated mammalian bone marrow cells. 261. The method of item 260 or 261, which is between 12%.
(Item 263)
The method according to any one of items 248 to 262, wherein the mammalian bone marrow cells include attached bone marrow cells and non-attached bone marrow cells.
(Item 264)
263. The method of item 263, wherein the mammalian bone marrow cells are adherent bone marrow cells.
(Item 265)
264. The method of item 264, wherein the attached bone marrow cells include bone marrow stem cells and bone marrow progenitor cells.
(Item 266)
264. The method of item 264, wherein the attached bone marrow cells include bone marrow stromal cells.
(Item 267)
The method according to any one of items 248 to 266, wherein the mammalian bone marrow cell is an autologous bone marrow cell.
(Item 268)
267. The method of item 267, wherein the autologous bone marrow cells are harvested from the femur, tibia, and / or iliac crest.
(Item 269)
The method according to any one of items 267 to 268, wherein the autologous bone marrow cells include attached bone marrow cells and non-attached bone marrow cells.
(Item 270)
269. The method of item 269, wherein the autologous bone marrow cells are adherent bone marrow cells.
(Item 271)
270. The method of item 270, wherein the autologous bone marrow cells include bone marrow stem cells and bone marrow progenitor cells.
(Item 272)
270. The method of item 270, wherein the autologous bone marrow cells include bone marrow stromal cells.
(Item 273)
The method according to any one of items 248 to 266, wherein the isolated mammalian bone marrow cell is an allogeneic bone marrow cell.
(Item 274)
273. The method of item 273, wherein the allogeneic bone marrow cells include adherent and non-adherent bone marrow cells.
(Item 275)
274. The method of item 274, wherein the allogeneic bone marrow cells are adherent bone marrow cells.
(Item 276)
275. The method of item 275, wherein the allogeneic bone marrow cells include bone marrow stem cells and bone marrow progenitor cells.
(Item 277)
275. The method of item 275, wherein the allogeneic bone marrow cells include bone marrow stromal cells.
(Item 278)
The method according to any one of items 248 to 277, wherein the mammalian bone marrow cell is a rodent bone marrow cell.
(Item 279)
278. The method of item 278, wherein the rodent bone marrow cells are harvested from rodents older than 10 months.
(Item 280)
The method according to any one of items 248 to 277, wherein the mammalian bone marrow cell is a human bone marrow cell.
(Item 281)
280. The method of item 280, wherein the human bone marrow cells are harvested from a subject 35 years or older.
(Item 282)
280 or 281. The method of item 280 or 281 wherein the human bone marrow cells after treatment with a liposome Wnt polypeptide exhibit the biomarker expression levels observed in a subject younger than 35 years.
(Item 283)
The method according to any one of items 248 to 282, wherein the liposome Wnt polypeptide comprises a Wnt polypeptide and an aqueous solution of the liposome.
(Item 284)
283. The method of item 283, wherein the phospholipids constituting the liposome have a phase transition temperature of about 10 ° C to about 25 ° C.
(Item 285)
283 or 284. The method of item 283 or 284, wherein the length of the tail carbon of the phospholipid constituting the liposome is between about 12 carbons and about 14 carbons.
(Item 286)
283. The method of item 283, wherein the Wnt polypeptide is a Wnt3a polypeptide.
(Item 287)
The Wnt3a polypeptide is at least about 30%, about 40%, about 50%, about 60%, about 70%, about 80%, about 90%, or about 95% of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1. 286. The method of item 286, comprising sequence identity of.
(Item 288)
286. The method of item 286, wherein the Wnt3a polypeptide comprises the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1.
(Item 289)
The Wnt3a polypeptide is lipid-modified at the amino acid position corresponding to the amino acid residue 209 shown in SEQ ID NO: 1 and not lipid-modified at the amino acid position corresponding to the amino acid residue 77 shown in SEQ ID NO: 1. The method according to any one of items 286 to 288.
(Item 290)
283. The method of item 283, wherein the Wnt polypeptide is a Wnt5a polypeptide or a Wnt10b polypeptide.
(Item 291)
A kit for making a bone graft material containing the liposome Wnt polypeptide according to items 23 to 45.
(Item 292)
A kit for making a bone graft material containing the liposome Wnt3a polypeptide according to items 1 to 22.
(Item 293)
A kit for making a bone graft material comprising the composition of the isolated enhanced mammalian bone marrow cells according to items 127-162.

さらなる態様および実施形態についても、本開示の残りの部分から明らかとなり、本発明中に含まれる。 Further embodiments and embodiments will also be apparent from the rest of the disclosure and are included in the present invention.

図1は、本発明の精製スキームを図示する。FIG. 1 illustrates the purification scheme of the present invention.

図2は、Wnt3aについてのSDS PAGE解析およびクーマシーブルーによる染色解析を指し示す。FIG. 2 points to SDS-PAGE analysis and staining analysis with Coomassie blue for Wnt3a.

図3は、質量分析データを例示する。FIG. 3 illustrates mass spectrometric data.

図4は、TEMによるL−Wnt3aについての特徴付けを説明する。TEMを使用して、L−Wnt3aを視覚化し、小胞の平均直径を計算した。FIG. 4 illustrates the characterization of L-Wnt3a by TEM. L-Wnt3a was visualized using TEM and the average diameter of vesicles was calculated.

図5は、ヒトWnt3a活性およびL−Wnt3a活性の定量を説明する。生物発光は、dual−light ready luminometer(Berthold)上の三連の読取りにより定量した。ヒトWnt3a(ng/uL;A)およびL−Wnt3a(B)の活性は、Wnt3aタンパク質の段階希釈により作成された検量線から規定した。FIG. 5 illustrates the quantification of human Wnt3a activity and L-Wnt3a activity. Bioluminescence was quantified by triple reading on a dual-light ready luminometer (Berthold). The activity of human Wnt3a (ng / uL; A) and L-Wnt3a (B) was defined from the calibration curve prepared by serial dilution of Wnt3a protein.

図6は、4℃におけるL−Wnt3aの安定性を指し示す。リポソーム−Wnt3a間の相互作用を検討した。リポソームWnt3a(L−Wnt3a)を、4℃で最長48日間にわたりインキュベートした。次いで、ヒトL−Wnt3aポリペプチドを、LSLアッセイにおいて、活性について調べた。L−Wnt3aポリペプチドは、48日間の試験期間にわたり、活性の喪失を示さなかった。FIG. 6 shows the stability of L-Wnt3a at 4 ° C. The interaction between liposomes and Wnt3a was investigated. Liposomes Wnt3a (L-Wnt3a) were incubated at 4 ° C. for up to 48 days. The human L-Wnt3a polypeptide was then examined for activity in the LSL assay. The L-Wnt3a polypeptide showed no loss of activity over the 48-day test period.

図7は、23℃におけるL−Wnt3aの安定性を指し示す。FIG. 7 shows the stability of L-Wnt3a at 23 ° C.

図8は、37℃におけるL−Wnt3aの安定性を説明する。ヒトWnt3aの、DMPC:コレステロールリポソームとの会合について調べて、それが、Wnt3aポリペプチドに安定性をもたらすのかどうかを決定した。複数の時点からのデータを、単一の指数関数的減衰に当てはめたところ、10時間後、L−Wnt3aは、37℃で、その活性の半分を保持する(青線、図8A)が、Wnt3aは、その活性を、5分間以内に喪失する(赤線、図8A)ことが示された。ヒトWnt3aにおける活性の喪失は、タンパク質分解に起因した。Wnt3a+CHAPS溶液中では、免疫ブロットにより、低分子量バンドが検出可能であった(図8B)。L−Wnt3a調製物の免疫ブロットでは、Wnt3aに対応する低分子量バンドが検出されなかった(図8C)。FIG. 8 illustrates the stability of L-Wnt3a at 37 ° C. The association of human Wnt3a with DMPC: cholesterol liposomes was investigated to determine if it would provide stability to the Wnt3a polypeptide. Applying data from multiple time points to a single exponential decay, after 10 hours, L-Wnt3a retains half of its activity at 37 ° C. (blue line, FIG. 8A), but Wnt3a. Was shown to lose its activity within 5 minutes (red line, FIG. 8A). Loss of activity in human Wnt3a was due to proteolysis. In the Wnt3a + CHAPS solution, a low molecular weight band was detectable by immunoblot (Fig. 8B). Immunoblots of the L-Wnt3a preparation did not detect a low molecular weight band corresponding to Wnt3a (FIG. 8C).

図9は、懸濁液培養物中で増殖させた細胞から産生されたヒトWnt3aポリペプチドを、付着培養物中で増殖させた細胞から産生されたヒトWnt3aポリペプチドと対比して例示する。FIG. 9 illustrates human Wnt3a polypeptides produced from cells grown in suspension cultures in comparison with human Wnt3a polypeptides produced from cells grown in adherent cultures.

図10は、ドキシサイクリン濃度依存性の、ヒトWnt3aポリペプチド分泌の誘導を説明する。ドキシサイクリンは、培地に、CHO細胞により産生されるヒトWnt3aの量に影響を及ぼす範囲の濃度(ng/uL)で添加した。FIG. 10 illustrates the induction of human Wnt3a polypeptide secretion in a doxycycline concentration-dependent manner. Doxycycline was added to the medium at a concentration (ng / uL) that affected the amount of human Wnt3a produced by CHO cells.

図11は、ウシ胎仔血清を、ヒトWnt3aポリペプチドの、CHO細胞からの分泌のために使用したことを例示する。FIG. 11 illustrates the use of fetal bovine serum for the secretion of human Wnt3a polypeptide from CHO cells.

図12は、ヒトWnt3aの、CHO細胞からの分泌を、培養物中の日数の関数として説明する。FIG. 12 describes the secretion of human Wnt3a from CHO cells as a function of the number of days in culture.

図13は、LSL細胞レポーターアッセイの頑健さ、精度、検出限界、および特異度を説明する。FIG. 13 illustrates the robustness, accuracy, detection limit, and specificity of the LSL cell reporter assay.

図14は、初代細胞を使用して、L−Wnt3aの用量反応曲線を説明する。(A)マウス胚性線維芽細胞(MEF)内では、有効濃度の線形範囲は、0.025〜0.1ng/μLのヒトWnt3aであった。(B)骨髄由来幹細胞内のL−Wnt3a活性を示す図であり、これにより、有効濃度の線形範囲が、0.004〜0.08ng/μLの範囲にわたることが決定された。FIG. 14 illustrates a dose-response curve for L-Wnt3a using primary cells. (A) Within mouse embryonic fibroblasts (MEFs), the linear range of effective concentrations was 0.025-0.1 ng / μL human Wnt3a. (B) It is a figure showing the L-Wnt3a activity in bone marrow-derived stem cells, and it was determined from this that the linear range of effective concentration ranges from 0.004 to 0.08 ng / μL.

図15は、異なる脂質処方物下における、ヒトWnt3aの活性を説明する。CHAPSを、DMPCおよびコレステロール脂質で代替したところ、Wnt3aの活性は維持されたが、MPPC、DPPC、DMPS、DMPG、およびDMGEなどの脂質で作製されたリポソームは、不活性であった。FIG. 15 illustrates the activity of human Wnt3a under different lipid formulations. When CHAPS was replaced with DMPC and cholesterol lipids, the activity of Wnt3a was maintained, but liposomes made with lipids such as MPPC, DPPC, DMPS, DMPG, and DMGE were inactive.

図16は、スクロースの密度勾配を例示する。FIG. 16 illustrates the density gradient of sucrose.

図17は、ヒトWnt3aの、リポソーム膜に対するアフィニティーを例示する。Wnt3a/Frizzled間の結合アフィニティーは、約3.6nMであった。Wnt3a/LRP6間の結合アフィニティーは、約9nMであった。Wnt3aとリポソーム膜との間の結合アフィニティーは、Wnt3a、Frizzled(Fz)、およびLrp6の間のプルダウンアッセイに基づき、約6nMであった。FIG. 17 illustrates the affinity of human Wnt3a for liposome membranes. The binding affinity between Wnt3a / Frizzled was about 3.6 nM. The binding affinity between Wnt3a / LRP6 was about 9 nM. The binding affinity between Wnt3a and the liposome membrane was approximately 6 nM based on a pull-down assay between Wnt3a, Frizzled (Fz), and Lrp6.

図18は、ヒトWnt3aの、リポソームとの会合の反応速度を説明する。FIG. 18 illustrates the reaction rate of human Wnt3a associating with liposomes.

図19は、Wnt5aポリペプチドおよびWnt10bポリペプチドの、中性のDMPCリポソームへの結合を説明する。FIG. 19 illustrates the binding of Wnt5a and Wnt10b polypeptides to neutral DMPC liposomes.

図20は、骨移植片材料の個別の成分を説明する。骨移植片材料は、幹細胞集団および前駆細胞集団を含有する。図20Aは、ラット大腿骨から採取されたBGMについてのゴモリ染色を指し示し、(図20B)は、ラット腸骨稜から採取されたBGMについてのゴモリ染色を指し示し、(図20C)は、ラット脛骨から採取されたBGMについてのゴモリ染色を指し示す。図20Dは、表示の供給源から採取されたばかりのラットBGM内の、内因性骨形成遺伝子の発現についての定量的RT−PCR解析を示す。図20Eは、自家BGMをラットのSRCに移植する、実験デザインについての概略を説明する。図20Fは、BrdUの取込みを検出するように染色された、移植後7日目における腸骨稜BGMの代表的な組織切片を例示する。点線は、BGM内に含まれる骨梁の小片を指し示す。図20G、図20H、および図20Iは、それぞれ、Runx2、Sox9、およびPPARγの発現である。図20Jは、類骨マトリックスを検出するように、アニリンブルーで染色されたBGMの代表的な組織切片を示し、アステリスクは、新たな骨マトリックスを、古い骨小片(黄色の点線)と対比して指し示す。このパネルおよび図20Gでは、腎表面は、白色の点線で指し示される。図20Kは、プロテオグリカンに富む軟骨(赤色)を検出する、サフラニンO/Fast greenによる組織学であり、図20Lは、脂肪細胞を検出するゴモリトリクローム染色である。略号:BrdU:ブロモデオキシウリジン;PPARγ:ペルオキシソーム増殖剤活性化タンパク質ガンマである。スケールバー:50μmであり、アステリスク:p<0.05である。FIG. 20 illustrates the individual components of the bone graft material. Bone graft material contains a stem cell population and a progenitor cell population. FIG. 20A points to Gomori staining for BGM taken from the rat femur, (FIG. 20B) points to Gomori staining for BGM taken from the rat iliac crest, and FIG. 20C points to Gomori staining for BGM taken from the rat iliac crest (FIG. 20C). Indicates the iliac stain on the collected BGM. FIG. 20D shows a quantitative RT-PCR analysis of the expression of endogenous bone-forming genes in rat BGM freshly harvested from the indicated sources. FIG. 20E outlines an experimental design for transplanting autologous BGM into rat SRC. FIG. 20F illustrates a representative tissue section of iliac crest BGM 7 days after transplantation, stained to detect BrdU uptake. The dotted line points to a small piece of trabecular bone contained within the BGM. 20G, 20H, and 20I are expressions of Runx2, Sox9, and PPARγ, respectively. FIG. 20J shows a representative tissue section of BGM stained with aniline blue to detect the osteoid matrix, and Asterisk contrasts the new bone matrix with the old bone fragments (yellow dotted line). Point to. In this panel and in Figure 20G, the renal surface is indicated by a white dotted line. FIG. 20K is a histology by safranin O / Fast green that detects proteoglycan-rich cartilage (red), and FIG. 20L is a gomoritrichrome stain that detects adipocytes. Abbreviation: BrdU: Bromodeoxyuridine; PPARγ: Peroxisome proliferator-activated protein gamma. Scale bar: 50 μm, asterisk: p <0.05.

図21は、骨移植片材料を、Wnt応答性として説明する。図21Aは、骨膜の免疫染色により視覚化された、Axin2CreERT2;R26mTmGマウスにおけるGFP+ve細胞を指し示し、図21Bは、骨内膜である。図21Cは、指定された顕微鏡視野内のGFP+ve細胞/全細胞の定量である。図21Dは、BGM内のGFP+ve細胞を、蛍光により視覚化したことを指し示す。図21Eは、BGMyoung(緑色のバー)中およびBGMaged(グレーのバー)中の内因性Axin2発現、内因性Lef1発現、および内因性GAPDH発現についての、定量的絶対RT−PCR結果である。図21Fは、BGMyoung(緑色のバー)中およびBGMaged(グレーのバー)中の、Wnt3a、全ベータカテニン、Axin2、およびベータアクチンについてのウェスタンブロット解析を説明する。スケールバー=50μmである。アステリスク:p<0.05である。FIG. 21 describes the bone graft material as Wnt responsive. FIG. 21A points to GFP + ve cells in Axin2 CreERT2 ; R26 mTmG mice visualized by immunostaining of the periosteum, FIG. 21B is the endosteum. FIG. 21C is a quantification of GFP + ve cells / whole cells within a designated microscopic field of view. FIG. 21D indicates that GFP + ve cells in BGM were visualized by fluorescence. FIG. 21E shows quantitative absolute RT-PCR results for endogenous Axin2 expression, endogenous Lef1 expression, and endogenous GAPDH expression in BGM young (green bar) and BGM aged (gray bar). FIG. 21F illustrates Western blot analysis for Wnt3a, total beta-catenin, Axin2, and beta-actin in BGM young (green bar) and BGM aged (gray bar). Scale bar = 50 μm. Asterisk: p <0.05.

図22は、BGMの骨分化潜在能が、年齢と共に低下することを示す。図22Aは、BGMyoung(緑色のバー)中およびBGMaged(グレーのバー)中の、アルカリホスファターゼ、Osterix、およびオステオカルシンの発現についての、定量的RT−PCR解析を指し示す。図22Bは、ACTB−eGFPマウスから採取され、SRCに移植され、明視野下で視覚化されたBGMであり、図22Cは、蛍光を利用する、BGM内のGFPシグナルの検出である。図22Dは、BGMyoungに由来する、アニリンブルーで染色(挿入図)された代表的な組織切片(N=5)であり、(図22E)は、BGMagedに由来する、アニリンブルーで染色(挿入図)された代表的な組織切片である(N=5)。点線は、腎表面を指し示す。図22Fは、移植後7日目における、BGMにより占有された全領域内のアニリンブルー+veピクセルについての組織形態計測解析を指し示す。図22Gおよび図22Hは、(G)BGMyoung(N=5)および(H)BGMaged(N=5)に由来するALP活性を検出するように染色された、代表的な組織切片を指し示す。図22Iは、移植後7日目における、BGMにより占有された全領域内のALP+veピクセルの定量を指し示す。図22Jおよび図22Kは、(図22J)BGMyoung(N=5)および(図22K)BGMaged(N=5)に由来するGFPについて免疫染色された、代表的な組織切片を示す。図22Lは、移植後7日目における、BGMにより占有された全領域内のGFP+veピクセルの定量を示す。略号:ALP:アルカリホスファターゼ;Oc:オステオカルシンである。スケールバー:100μmである。アステリスク:p<0.05であり、二重のアステリスク:p<0.01である。FIG. 22 shows that the bone differentiation potential of BGM decreases with age. FIG. 22A points to a quantitative RT-PCR analysis of the expression of alkaline phosphatase, Osterix, and osteocalcin in BGM young (green bar) and BGM aged (gray bar). FIG. 22B is a BGM taken from ACTB-eGFP mice, transplanted into an SRC and visualized in a bright field, and FIG. 22C is the detection of GFP signals in the BGM utilizing fluorescence. FIG. 22D is a representative tissue section (N = 5) stained with aniline blue (insertion view) derived from BGM young , and (FIG. 22E) is stained with aniline blue derived from BGM aged (FIG. 22E). (Insert view) is a representative tissue section (N = 5). The dotted line points to the surface of the kidney. FIG. 22F points to a tissue morphometry analysis of aniline blue + v pixels in the entire area occupied by BGM on day 7 after transplantation. 22G and 22H indicate representative tissue sections stained to detect ALP activity from (G) BGM young (N = 5) and (H) BGM aged (N = 5). FIG. 22I points to the quantification of ALP + ve pixels in the entire area occupied by BGM on the 7th day after transplantation. 22J and 22K show representative tissue sections immunostained for GFP from (FIG. 22J) BGM young (N = 5) and (FIG. 22K) BGM aged (N = 5). FIG. 22L shows the quantification of GFP + ve pixels in the entire region occupied by BGM on the 7th day after transplantation. Abbreviation: ALP: Alkaline phosphatase; Occ: Osteocalcin. Scale bar: 100 μm. Asterisk: p <0.05 and double asterisk: p <0.01.

図23は、BGMの骨分化が、内因性Wntシグナルを要請することを示す。図23Aは、マウスIgG2α Fc断片を発現させるアデノウイルス(Ad−Fc)で処置されたBGM内のALP活性について染色された、代表的な組織切片を示し、または(図23B)は、可溶性WntアンタゴニストであるDkk1を発現させるアデノウイルス(Ad−Dkk1)で処置されたBGM内のALP活性について染色された、代表的な組織切片を示す。図23Cは、Ad−Fcで処置されたBGM内のPPARγについて免疫染色された、代表的な組織切片を示し、または(図23D)は、Ad−Dkk1で処置されたBGM内のPPARγについて免疫染色された、代表的な組織切片を示す。図23Eは、Ad−Fcで処置されたBGM内のDlk1について免疫染色された、代表的な組織切片を説明し、または(図23F)は、Ad−Dkk1で処置されたBGM内のDlk1について免疫染色された、代表的な組織切片を説明する。図23Gは、Ad−Fcで処置されたBGMを施された欠損部位内の骨形成を検出する、micro−CTの再構成を説明し、または(図23H)は、Ad−Dkk1で処置されたBGMを施された欠損部位内の骨形成を検出する、micro−CTの再構成を説明する。元の欠損は、赤色の点線による円で指し示す。図23Iは、micro−CTデータから計算される新たな骨体積(N=5)±SEMを示す。図23Jは、Ad−Fcで処置されたBGMを施された欠損部位に由来する代表的な組織切片に対するアニリンブルー染色を指し示し、または(図23K)は、Ad−Dkk1で処置されたBGMを施された欠損部位に由来する代表的な組織切片に対するアニリンブルー染色を指し示す。図23Lは、組織形態計測解析を使用する、新たな骨体積の定量を指し示す図である。図23Iは、Ad−Fcで処置されたBM移植片内のPPAR−γ発現を示し、または(図23J)はAd−Dkk1で処置されたBM移植片内のPPAR−γ発現を示す。単一のアステリスク:p<0.05である。スケールバー:A〜B:200μm、C〜F、J〜K:50μm、G〜H:2mmである。FIG. 23 shows that bone differentiation of BGM requires an endogenous Wnt signal. FIG. 23A shows representative tissue sections stained for ALP activity in BGM treated with adenovirus (Ad-Fc) expressing a mouse IgG2α Fc fragment, or (FIG. 23B) is a soluble Wnt antagonist. Shown are representative tissue sections stained for ALP activity in BGM treated with adenovirus (Ad-Dkk1) expressing Dkk1. FIG. 23C shows representative tissue sections immunostained for PPARγ in Ad-Fc treated BGM, or (FIG. 23D) is immunostained for PPARγ in Ad-Dkk1 treated BGM. The representative tissue section obtained is shown. FIG. 23E illustrates a representative tissue section immunostained for Dlk1 in Ad-Fc treated BGM, or (FIG. 23F) is immunohistochemical for Dlk1 in Ad-Dkk1 treated BGM. Representative tissue sections stained will be described. FIG. 23G illustrates the reconstruction of micro-CT, which detects bone formation in the BGM-treated defect site treated with Ad-Fc, or (FIG. 23H) was treated with Ad-Dkk1. The reconstruction of micro-CT, which detects bone formation in the BGM-treated defect site, will be described. The original defect is indicated by a red dotted circle. FIG. 23I shows the new bone volume (N = 5) ± SEM calculated from the micro-CT data. FIG. 23J points to aniline blue staining of representative tissue sections derived from Ad-Fc treated BGM-treated defect sites, or (FIG. 23K) shows Ad-Dkk1 treated BGM. Indicates aniline blue staining for representative tissue sections derived from the defect site. FIG. 23L is a diagram pointing to the quantification of new bone volume using tissue morphometry analysis. FIG. 23I shows PPAR-γ expression in Ad-Fc treated BM grafts, or (FIG. 23J) shows PPAR-γ expression in Ad-Dkk1 treated BM grafts. Single asterisk: p <0.05. Scale bars: A to B: 200 μm, C to F, J to K: 50 μm, G to H: 2 mm.

図24は、ヒトWnt3aが、BGMagedを活性化し、その骨分化潜在能を回復させることを説明する。図24Aは、老齢ACTB−eGFPマウスに由来するBGMであって、L−PBSまたはL−WNT3A(0.15μg/ml)で1時間にわたり処置され、次いで、24時間後に、qRT−PCRにより、標的遺伝子の発現についてアッセイされるか、または速やかに、SRCに7日間にわたり移植されたBGMを指し示す。図24Bは、L−PBS(グレーのバー)またはL−WNT3A(青色のバー)で処置されたBGMaged中の、Axin2発現およびLef1発現の倍数変化を説明する。図24Cは、L−PBS(グレーのバー)またはL−WNT3A(青色のバー)で処置されたBGMaged中の、全ベータカテニン、Axin2、およびベータアクチンについてのウェスタンブロット解析を示す図である。BGMagedを、移植後4日目におけるSRCから採取した後で、(図24D)L−PBS(N=5)および(図24E)L−WNT3A(N=5)で処置された試料に由来する代表的な組織切片を、BrdUの取込みについて染色した(N=5)。図24Fは、骨移植片内部を中心とする顕微鏡視野内のBrdU+veピクセルの定量を指し示す図である。図24Gは、L−PBSで処置された試料に由来する代表的な組織切片であって、移植後7日目におけるBrdUの取込みについて染色された組織切片を説明し(N=5)、(図24H)は、L−WNT3A(N=5)で処置された試料に由来する代表的な組織切片であって、移植後7日目におけるBrdUの取込みについて染色された組織切片を説明する。図24Iは、上記と同様に、BrdU+veピクセルの定量を説明する図である。図24Jは、L−PBSで処置された試料に由来する代表的な組織切片であって、移植後7日目におけるDlk1の発現について免疫染色された組織切片を指し示し(N=5)、(図24K)は、L−WNT3A(N=5)で処置された試料に由来する代表的な組織切片であって、移植後7日目におけるDlk1の発現について免疫染色された組織切片を指し示す。図24Lは、移植後7日目における、BGMにより占有された全領域内のDlk1+veピクセルの定量を示す図である。図24Mは、L−PBSで処置された試料に由来する代表的な組織切片であって、移植後7日目におけるOcの発現について免疫染色された組織切片を示し(N=5)、および(図24N)L−WNT3A(N=5)で処置された試料に由来する代表的な組織切片であって、移植後7日目におけるOcの発現について免疫染色された組織切片を示す。図24Oは、Dlk1について記載されたのと同様に、Oc+veピクセルの定量を指し示す図である。図24Pは、L−PBSで処置された試料中の類骨マトリックスを検出するようにアニリンブルーで染色された、代表的な組織切片を示し(N=5)、(図24Q)は、L−WNT3A(N=5)で処置された試料中の類骨マトリックスを検出するようにアニリンブルーで染色された、代表的な組織切片を示す。図24Rは、新たな骨マトリックスの、組織形態計測による定量を指し示す図である。略号は、本明細書の別の個所で記載される通りである。スケールバー:100μmである。アステリスク:p<0.05;二重のアステリスク:p<0.01である。FIG. 24 illustrates that human Wnt3a activates BGM aged and restores its bone differentiation potential. FIG. 24A is a BGM derived from aged ACTB-eGFP mice, treated with L-PBS or L-WNT3A (0.15 μg / ml) for 1 hour and then targeted by qRT-PCR 24 hours later. BGM assayed for gene expression or rapidly transplanted into SRC for 7 days is indicated. FIG. 24B illustrates multiple changes in Axin2 and Left1 expression during BGM aged treated with L-PBS (gray bar) or L-WNT3A (blue bar). FIG. 24C shows Western blot analysis for total beta-catenin, Axin2, and beta-actin in BGM aged treated with L-PBS (gray bar) or L-WNT3A (blue bar). BGM aged is derived from samples treated with (FIG. 24D) L-PBS (N = 5) and (FIG. 24E) L-WNT3A (N = 5) after harvesting from SRC on day 4 post-transplantation. Representative tissue sections were stained for BrdU uptake (N = 5). FIG. 24F is a diagram showing the quantification of BrdU + ve pixels in the microscopic field of view centered on the inside of the bone implant. FIG. 24G illustrates a representative tissue section from a sample treated with L-PBS, stained for BrdU uptake 7 days after transplantation (N = 5), (FIG. 24H) is a representative tissue section derived from a sample treated with L-WNT3A (N = 5) and describes a tissue section stained for BrdU uptake 7 days after transplantation. FIG. 24I is a diagram illustrating the quantification of BrdU + ve pixels in the same manner as described above. FIG. 24J is a representative tissue section derived from a sample treated with L-PBS, pointing to a tissue section immunostained for Dlk1 expression 7 days after transplantation (N = 5), (FIG. 24K) is a representative tissue section derived from a sample treated with L-WNT3A (N = 5) and points to an immunostained tissue section for Dlk1 expression on day 7 post-transplantation. FIG. 24L is a diagram showing the quantification of Dlk1 + ve pixels in the entire region occupied by BGM on the 7th day after transplantation. FIG. 24M is a representative tissue section from a sample treated with L-PBS, showing an immunostained tissue section for Occ expression on day 7 post-implantation (N = 5), and ( FIG. 24N) is a representative tissue section derived from a sample treated with L-WNT3A (N = 5), showing an immunostained tissue section for the expression of Occ on the 7th day after transplantation. FIG. 24O is a diagram pointing to the quantification of Occ + ve pixels, similar to that described for Dlk1. FIG. 24P shows representative tissue sections stained with aniline blue to detect the osteoid matrix in samples treated with L-PBS (N = 5), (FIG. 24Q) shows L-. Representative tissue sections stained with aniline blue to detect the osteoid matrix in samples treated with WNT3A (N = 5) are shown. FIG. 24R is a diagram showing the quantification of a new bone matrix by tissue morphometry. The abbreviations are as described elsewhere herein. Scale bar: 100 μm. Asterisk: p <0.05; Double asterisk: p <0.01.

図25は、L−Wnt3aが、BGM幹細胞を刺激し、脊椎固定を改善することを説明する。図25Aは、ヒトMSC培養物を、L−PBSまたはL−WNT3Aにより、37℃で表示の期間にわたり処置し、Axin2発現についてのqRT−PCRを使用して、Wnt応答を決定したことを示す。図25Bは、マウスSSCを、L−PBSまたはL−WNT3Aにより、37℃で12時間にわたり処置し、Wnt応答について、Axin2発現についてのqRT−PCRでアッセイしたことを示す。図25Cは、L−PBS(破線)またはL−WNT3A(0.15μg/mL;青線)を伴う、室温で1時間にわたるインキュベーションに応答する、Axin2発現およびLef1発現についての定量的絶対RT−PCR解析を説明する。データは、24時間にわたるRNAコピー数/合計RNA含量の比として表す。図25Dは、ラット棘突起を、最小限の切開を介して露出させ、腸骨稜に由来する標準化体積の自家BGMを、L−PBSまたはL−WNT3Aで1時間にわたり処置し、次いで、(図25E)L4脊髄横突起と、L5脊髄横突起との間に移植したことを指し示す。図25Fおよび図25Gは、POD2に、(F)L−PBSおよび(G)L−WNT3Aで処置された移植片(ピンク)について、micro−CTの収集を実施したことを指し示す。図25Hは、POD49に、micro−CTの収集を再度実施して、(図25H)L−PBS(グレー)および(図25I)L−WNT3A(青)で処置された移植片の骨成長を査定したことを指し示す。図25Jは、移植片の成長を、処置群の各々について、POD2における各移植片サイズを、POD49におけるそのサイズと比較する体積倍数としてグラフ化した(上記で言明された色により指し示される)ことを指し示す。略号:L4:第4腰椎、L5:第5腰椎、AP:先端突起、SP:棘突起、TP:横突起、POD:手術後〜日目である。FIG. 25 illustrates that L-Wnt3a stimulates BGM stem cells to improve spinal fixation. FIG. 25A shows that human MSC cultures were treated with L-PBS or L-WNT3A at 37 ° C. for the indicated period and the Wnt response was determined using qRT-PCR for Axin2 expression. FIG. 25B shows that mouse SSCs were treated with L-PBS or L-WNT3A at 37 ° C. for 12 hours and the Wnt response was assayed by qRT-PCR for Axin2 expression. FIG. 25C shows quantitative absolute RT-PCR for Axin2 and Ref1 expression in response to incubation over 1 hour at room temperature with L-PBS (dashed line) or L-WNT3A (0.15 μg / mL; blue line). The analysis will be described. Data are expressed as RNA copy number / total RNA content ratio over 24 hours. FIG. 25D shows rat spinous processes exposed through a minimal incision and a standardized volume of autologous BGM from the iliac crest treated with L-PBS or L-WNT3A for 1 hour, then (FIG. 25D). 25E) Indicates that the implant was made between the L4 spinal cord transverse process and the L5 spinal cord transverse process. 25F and 25G indicate to POD2 that micro-CT collection was performed on the grafts (pink) treated with (F) L-PBS and (G) L-WNT3A. FIG. 25H re-collects micro-CT on POD49 to assess bone growth in grafts treated with (FIG. 25H) L-PBS (gray) and (FIG. 25I) L-WNT3A (blue). Point to what you have done. FIG. 25J graphed graft growth for each of the treatment groups as a volume multiple of each graft size in POD2 compared to its size in POD49 (pointed to by the color stated above). Point to. Abbreviation: L4: 4th lumbar vertebra, L5: 5th lumbar vertebra, AP: tip process, SP: spinous process, TP: transverse process, POD: post-surgery to day.

図26は、BGM体積の定量を説明する。脛骨および大腿骨から採取されたBGMを、約20μLずつ5つのアリコートに分け、次いで、細胞、間質、および骨断片の異種性混合物中の細胞密度を定量する手段として、DNA濃度を査定した。試料#1中のDNA濃度を100とし、他の4つのアリコートの相対DNA濃度を決定した。FIG. 26 illustrates the quantification of BGM volume. BGM from the tibia and femur was divided into 5 aliquots of approximately 20 μL each and then DNA concentrations were assessed as a means of quantifying cell density in a heterologous mixture of cells, interstitium, and bone fragments. The DNA concentration in sample # 1 was set to 100, and the relative DNA concentrations of the other four aliquots were determined.

図27は、BGMの生着効率を説明する。L−Wnt3aによる処置は、BGMの生着効率を改善する。図27Aは、SRC内で4日後における、BGMagedについての、GFP免疫染色を説明し、(図27B)は、BGMACTについての、GFP免疫染色を説明する。図27Cは、移植後4日目における、BGMにより占有された全ピクセルで割ったGFP+veピクセルの定量を示す。図27Dは、SRC内で4日後における、BGMagedについてのTUNEL染色を示し、(図27E)は、BGMACTについてのTUNEL染色を示す。図27Fは、移植後4日目における、BGMにより占有された全領域内の全DAPI+veピクセルで割った、TUNEL+ve細胞の定量を示す。図27Gは、SRC内で7日後における、BGMagedについてのTUNEL染色を示し、(図27H)は、BGMACTについてのTUNEL染色を示す。図27Iは、移植後7日目における、BGMにより占有された全領域内の、全DAPI+veピクセルで割った、TUNEL+ve細胞の定量を示す図である。図27Jは、SRC内で7日後における、BGMaged内の破骨細胞を検出する、酒石酸耐性酸ホスファターゼ(TRAP)活性について染色された組織切片を説明し、(図27K)は、BGMACT内の破骨細胞を検出する、酒石酸耐性酸ホスファターゼ(TRAP)活性について染色された組織切片を説明する。図27Lは、移植後7日目における、BGMにより占有された全領域内の、TRAP+veピクセルの定量を示す。スケールバー=100μmであり、**は、p<0.01を指し示す。FIG. 27 illustrates the engraftment efficiency of BGM. Treatment with L-Wnt3a improves the engraftment efficiency of BGM. FIG. 27A illustrates GFP immunostaining for BGM aged after 4 days in SRC and (FIG. 27B) illustrates GFP immunostaining for BGM ACT. FIG. 27C shows the quantification of GFP + ve pixels divided by all the pixels occupied by BGM on the 4th day after transplantation. FIG. 27D shows the TUNEL stain for BGM aged after 4 days in the SRC, and FIG. 27E shows the TUNEL stain for BGM ACT . FIG. 27F shows the quantification of TUNEL + ve cells divided by the total DAPI + ve pixels in the entire region occupied by BGM on the 4th day after transplantation. FIG. 27G shows the TUNEL stain for BGM aged after 7 days in the SRC, and FIG. 27H shows the TUNEL stain for BGM ACT . FIG. 27I is a diagram showing the quantification of TUNEL + ve cells divided by the total DAPI + ve pixels in the total region occupied by BGM on the 7th day after transplantation. FIG. 27J illustrates tissue sections stained for tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) activity to detect osteoclasts in BGM aged after 7 days in SRC, and FIG. 27K (FIG. 27K) in BGM ACT . Tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) activity-stained tissue sections that detect osteoclasts are described. FIG. 27L shows the quantification of TRAP + v pixels in the entire area occupied by BGM on the 7th day after transplantation. The scale bar = 100 μm, where ** indicates p <0.01.

発明の詳細な説明
本明細書では、リポソームWntポリペプチドを作製するのに使用するための、組成物、方法、プロセス、およびキットが開示される。本明細書ではまた、骨移植片材料を作製するための、組成物、方法、プロセス、およびキットも開示される。一部の実施形態では、組成物は、機能的に活性な哺乳動物Wntポリペプチドと、リポソームを含む水溶液とを含み、リポソームを構成するリン脂質は、約10℃〜約25℃の相転移温度を有する。一部の実施形態では、組成物は、機能的に活性な哺乳動物Wntポリペプチドと、リポソームを含む水溶液とを含み、リポソームを構成するリン脂質の尾部炭素の長さは、炭素約12個〜炭素約14個の間である。一部の実施形態では、組成物はまた、機能的に活性なWnt3aポリペプチドと、リポソームを含む水溶液とを含み、機能的に活性なWnt3aポリペプチドは、配列番号1に示されるアミノ酸残基209に対応するアミノ酸位置において脂質修飾を含む。
Detailed Description of the Invention Compositions, methods, processes, and kits for use in making liposome Wnt polypeptides are disclosed herein. Also disclosed herein are compositions, methods, processes, and kits for making bone graft materials. In some embodiments, the composition comprises a functionally active mammalian Wnt polypeptide and an aqueous solution containing liposomes, the phospholipids constituting the liposomes having a phase transition temperature of about 10 ° C to about 25 ° C. Has. In some embodiments, the composition comprises a functionally active mammalian Wnt polypeptide and an aqueous solution containing liposomes, the tail carbon length of the phospholipids constituting the liposomes being from about 12 carbons. Between about 14 carbons. In some embodiments, the composition also comprises a functionally active Wnt3a polypeptide and an aqueous solution containing liposomes, wherein the functionally active Wnt3a polypeptide is amino acid residue 209 set forth in SEQ ID NO: 1. Includes lipid modification at the amino acid position corresponding to.

本明細書の一部の実施形態では、リポソームWntポリペプチドを調製する方法であって、Wntポリペプチドを含む試料をリポソームの水溶液に接触させるステップを含み、リポソームを構成するリン脂質が、約10℃〜約25℃の相転移温度を有する方法が記載される。本明細書の一部の実施形態では、リポソームWntポリペプチドを調製する方法であって、Wntポリペプチドを含む試料をリポソームの水溶液に接触させるステップを含み、リポソームを構成するリン脂質の尾部炭素の長さが、炭素約12個〜炭素約14個の間である方法が記載される。本明細書の一部の実施形態ではまた、リポソームWnt3aポリペプチドを調製する方法であって、(a)Wnt3aポリペプチドを、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞を含む馴化培地から採取するステップと;(b)Wnt3aポリペプチドを、スルホン化多環芳香族化合物を固定化したイオン交換カラムに導入するステップと;(c)段階勾配を利用して、Wnt3aポリペプチドをイオン交換カラムから溶出させるステップと;(d)ステップ(c)によるWnt3aポリペプチドをリポソームの水溶液と接触させるステップとを含む方法も記載される。 In some embodiments herein, the method of preparing a liposome Wnt polypeptide comprises contacting a sample containing the Wnt polypeptide with an aqueous solution of the liposome, and the amount of phospholipids constituting the liposome is about 10. Methods having a phase transition temperature of ° C. to about 25 ° C. are described. In some embodiments herein, a method of preparing a liposome Wnt polypeptide, comprising contacting a sample containing the Wnt polypeptide with an aqueous solution of the liposome, comprising the step of contacting the tail carbon of the phospholipids constituting the liposome. Methods are described in which the length is between about 12 carbons and about 14 carbons. In some embodiments herein, there is also a method of preparing a liposome Wnt3a polypeptide, in which (a) the Wnt3a polypeptide is harvested from a conditioned medium containing Chinese hamster ovary (CHO) cells; b) The step of introducing the Wnt3a polypeptide into an ion exchange column on which a sulfonated polycyclic aromatic compound is immobilized; and (c) the step of eluting the Wnt3a polypeptide from the ion exchange column using a step gradient; (D) A method comprising contacting the Wnt3a polypeptide with an aqueous solution of the liposome according to step (c) is also described.

本明細書の一部の実施形態では、単離された増強哺乳動物骨髄細胞の組成物であって、リポソームWntポリペプチドによる処置の後で、細胞による、Runx2、Osterix、オステオカルシン、オステオポンチン、アルカリホスファターゼ、I型コラーゲン、Axin2、Lef1、およびTcf4からなる群から選択されるバイオマーカーのうちの1または複数の発現レベルが増強される組成物が記載される。本明細書の一部の実施形態ではまた、35歳またはこれより老齢のヒト被験体から得られた哺乳動物骨髄細胞の組成物であって、リポソームWntポリペプチドによる処置の後で、哺乳動物骨髄細胞が、増強された発現レベルで、Runx2、Osterix、オステオカルシン、オステオポンチン、アルカリホスファターゼ、I型コラーゲン、Axin2、Lef1、およびTcf4からなる群から選択されるバイオマーカーのうちの1または複数を発現させる組成物も記載される。 In some embodiments herein, it is a composition of isolated enhanced mammalian bone marrow cells, which, after treatment with liposome Wnt polypeptide, by cells, Runx2, Osterix, osteocalcin, osteopontin, alkaline phosphatase. , A composition in which the expression level of one or more of the biomarkers selected from the group consisting of type I collagen, Axin2, Leaf1, and Tcf4 is enhanced. In some embodiments herein, it is also a composition of mammalian bone marrow cells obtained from a human subject 35 years or older, after treatment with the liposome Wnt polypeptide. A composition in which cells express one or more of biomarkers selected from the group consisting of Runx2, Osterix, osteocalcin, osteopontin, alkaline phosphatase, type I collagen, Axin2, Ref1, and Tcf4 at enhanced expression levels. Things are also listed.

本明細書の一部の実施形態では、単離哺乳動物骨髄細胞を、ex vivoで、リポソームWntポリペプチドと接触させるステップを含むプロセスであって、接触させる時間が約30分間〜約4時間の間であるプロセスにより作製される、哺乳動物骨髄組成物が記載される。 In some embodiments herein, the process comprises contacting the isolated mammalian bone marrow cells ex vivo with the liposome Wnt polypeptide, the contact time being from about 30 minutes to about 4 hours. Mammalian bone marrow compositions made by the intervening process are described.

本明細書の一部の実施形態では、被験体における骨欠損を処置する方法であって、(a)哺乳動物骨髄細胞を含む試料を、ex vivoで、リポソームWntポリペプチドと接触させるステップと;(b)試料を洗浄して、遊離リポソームWntポリペプチドを除去するステップと;(c)リポソームWntポリペプチドで処置された骨移植片材料を骨欠損部位に移植するステップとを含む方法が記載される。本明細書ではまた、被験体における骨欠損を処置する方法であって、(a)哺乳動物骨髄細胞を含む試料を、ex vivoで、リポソームWnt3aポリペプチドと接触させるステップと;(b)試料を洗浄して、遊離リポソームWnt3aポリペプチドを除去するステップと;(c)リポソームWnt3aポリペプチドで処置された骨移植片材料を骨欠損部位に移植するステップとを含む方法も記載される。 In some embodiments herein, a method of treating a bone defect in a subject, the step of (a) contacting a sample containing mammalian bone marrow cells ex vivo with a liposome Wnt polypeptide; A method comprising (b) washing the sample to remove the free liposome Wnt polypeptide and (c) implanting the bone marrow graft material treated with the liposome Wnt polypeptide into the bone defect site is described. NS. Also herein is a method of treating a bone defect in a subject, in which (a) a sample containing mammalian bone marrow cells is ex vivo contacted with a liposome Wnt3a polypeptide; (b) the sample. Also described is a method comprising washing to remove the free liposome Wnt3a polypeptide; (c) implanting the bone graft material treated with the liposome Wnt3a polypeptide into the bone defect site.

本明細書の一部の実施形態では、骨移植片材料を作製する方法であって、(a)哺乳動物骨髄細胞を含む試料を、ex vivoで、リポソームWntポリペプチドと接触させるステップと;(b)試料を洗浄して、遊離リポソームWntポリペプチドを除去するステップと;(c)リポソームWntポリペプチドで処置された骨移植片材料を骨欠損部位に移植するステップとを含む方法が記載される。本明細書ではまた、骨移植片材料を作製する方法であって、(a)哺乳動物骨髄細胞を含む試料を、ex vivoで、リポソームWnt3aポリペプチドと接触させるステップと;(b)試料を洗浄して、遊離リポソームWnt3aポリペプチドを除去するステップと;(c)リポソームWnt3aポリペプチドで処置された骨移植片材料を骨欠損部位に移植するステップとを含む方法も記載される。 In some embodiments herein, a method of making bone graft material, in which (a) a sample containing mammalian bone marrow cells is ex vivo contacted with a liposome Wnt polypeptide; A method comprising (b) washing the sample to remove the free liposome Wnt polypeptide and (c) implanting the bone graft material treated with the liposome Wnt polypeptide into the bone defect site is described. .. Also herein is a method of making bone graft material, in which (a) a sample containing mammalian bone marrow cells is ex vivo contacted with a liposome Wnt3a polypeptide; (b) the sample is washed. Also described is a method comprising removing the free liposome Wnt3a polypeptide; (c) implanting the bone graft material treated with the liposome Wnt3a polypeptide into the bone defect site.

本明細書の一部の態様では、配列番号1の、機能的に活性なWnt3aポリペプチドであって、Ser209において脂質修飾されるか、もしくはCys77における脂質修飾の非存在下にある非ヒト哺乳動物Wnt3aポリペプチドの、対応する、保存されたSerにおいて脂質修飾されるか;または非ヒト哺乳動物Wnt3aポリペプチドの、対応する、保存されたCysにおいて脂質修飾されたWnt3aポリペプチドのうちの、少なくとも約60%、または少なくとも約70%、または少なくとも約80%、または少なくとも約85%、または少なくとも約90%、または少なくとも約95%を含む組成物が記載される。本明細書の一部の実施形態では、Wnt3A以外の、機能的に活性なヒトWntポリペプチドであって、対応する、保存されたCysにおける、Wnt3A Cys77への脂質修飾の非存在下の、Wnt3A Ser209に対応する、保存されたSerにおいて脂質修飾されたヒトWntポリペプチドのうちの、少なくとも約60%、または少なくとも約70%、または少なくとも約80%、または少なくとも約85%、または少なくとも約90%、または少なくとも約95%を含む組成物が記載される。 In some aspects of the specification, a non-human mammal of SEQ ID NO: 1, a functionally active Wnt3a polypeptide that is lipid-modified in Ser209 or in the absence of lipid modification in Cys77. Lipid-modified in the corresponding, conserved Ser of the Wnt3a polypeptide; or at least about of the lipid-modified Wnt3a polypeptide in the corresponding, conserved Cys of the non-human mammalian Wnt3a polypeptide. Compositions comprising 60%, or at least about 70%, or at least about 80%, or at least about 85%, or at least about 90%, or at least about 95% are described. In some embodiments herein, Wnt3A is a functionally active human Wnt polypeptide other than Wnt3A in the absence of lipid modification to Wnt3A Cys77 in the corresponding conserved Cys. At least about 60%, or at least about 70%, or at least about 80%, or at least about 85%, or at least about 90% of the lipid-modified human Wnt polypeptides in the conserved Ser corresponding to Ser209. , Or a composition comprising at least about 95%.

一部の態様では、Wntポリペプチドは、Wnt3aまたはその機能的に活性な変異体である。他の態様では、Wntポリペプチドは、ヒトWnt3aまたはその機能的に活性な変異体である。さらに別の態様では、Wntポリペプチドは、配列番号1のWnt3aまたはその機能的に活性な変異体である。さらなる態様では、脂質修飾は、パルミトイル化である。他の態様では、Wntポリペプチドは、Wnt1ポリペプチド、Wnt2ポリペプチド、Wnt2b(またはWnt13)ポリペプチド、Wnt3ポリペプチド、Wnt4ポリペプチド、Wnt5aポリペプチド、Wnt5bポリペプチド、Wnt6ポリペプチド、Wnt7aポリペプチド、Wnt7bポリペプチド、Wnt8aポリペプチド、Wnt8bポリペプチド、Wnt9a(Wnt14、またはWnt14b)ポリペプチド、Wnt9b(Wnt14b、またはWnt15)ポリペプチド、Wnt10aポリペプチド、Wnt10b(またはWnt12)ポリペプチド、Wnt11ポリペプチド、Wnt−16aポリペプチド、Wnt−16bポリペプチドまたはこれらの機能的に活性な変異体など、Wnt3A以外のヒトWntタンパク質である。一部の実施形態では、ポリペプチドは、Wnt5AもしくはWnt10bまたはその機能的に活性な変異体である。一部のこのような実施形態では、Wntポリペプチドを、リポソーム、例えば、DMPCおよび/またはコレステロールを含むリポソームに調合する。 In some embodiments, the Wnt polypeptide is Wnt3a or a functionally active variant thereof. In another aspect, the Wnt polypeptide is human Wnt3a or a functionally active variant thereof. In yet another aspect, the Wnt polypeptide is Wnt3a of SEQ ID NO: 1 or a functionally active variant thereof. In a further aspect, the lipid modification is palmitoylation. In another aspect, the Wnt polypeptide is a Wnt1 polypeptide, a Wnt2 polypeptide, a Wnt2b (or Wnt13) polypeptide, a Wnt3 polypeptide, a Wnt4 polypeptide, a Wnt5a polypeptide, a Wnt5b polypeptide, a Wnt6 polypeptide, a Wnt7a polypeptide, Wnt7b polypeptide, Wnt8a polypeptide, Wnt8b polypeptide, Wnt9a (Wnt14 or Wnt14b) polypeptide, Wnt9b (Wnt14b or Wnt15) polypeptide, Wnt10a polypeptide, Wnt10b (or Wnt12) polypeptide, Wnt11 polypeptide, Wnt- Human Wnt proteins other than Wnt3A, such as 16a polypeptides, Wnt-16b polypeptides or functionally active variants thereof. In some embodiments, the polypeptide is Wnt5A or Wnt10b or a functionally active variant thereof. In some such embodiments, the Wnt polypeptide is formulated into liposomes, such as liposomes containing DMPC and / or cholesterol.

本明細書の別の態様では、Wntポリペプチドを、限定なしに述べると、組換えチャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞を含む、哺乳動物細胞培養物から精製するための方法であって、例えば、ゲル濾過精製ステップなど、代替的な精製ステップの非存在下において、クロマトグラフィーカラム(例えば、Blue Sepharoseイオン交換カラム)上の分離ステップなどの分離ステップを利用して、Wntポリペプチドを含有する前記細胞の培養培地を、精製にかけるステップを含む方法が記載される。一部の実施形態では、精製はまた、ヘパリン硫酸カラムによる精製ステップの非存在下においても実施される。別の実施形態では、細胞は、付着細胞であり、培養培地は、ウシ胎仔血清(FBS)などの血清をさらに含む。さらなる実施形態では、Blue Sepharoseイオン交換カラムなどのカラム上の精製は、150mM〜1.5Mの塩勾配であって、塩が、例えば、塩化ナトリウムまたは塩化カリウムでありうる塩勾配を使用して実施する。場合によって、精製スキームに続いて、例えば、あらかじめ作製されたリポソームであって、DPMCおよび/またはコレステロールなどの脂質を、例えば、90:10のモル:モル比で含みうるリポソームを使用する精製ステップなど、さらなる精製ステップを施す。場合によって、あらかじめ作製されたリポソームの使用では、Wntポリペプチドの疎水性を利用し、ゲル濾過精製ステップおよび/またはヘパリン硫酸カラムによる精製ステップなど、さらなる精製ステップに対する必要をなくす。 In another aspect herein, the Wnt polypeptide is, without limitation, a method for purifying from a mammalian cell culture comprising recombinant Chinese hamster ovary (CHO) cells, eg, gel. In the absence of an alternative purification step, such as a filtration purification step, a separation step, such as a separation step on a chromatography column (eg, a Blue Sepharose ion exchange column), is utilized to utilize the Wnt polypeptide-containing cell. A method comprising the step of subjecting the culture medium to purification is described. In some embodiments, purification is also performed in the absence of a purification step with a heparin sulfate column. In another embodiment, the cells are adherent cells and the culture medium further comprises serum such as fetal bovine serum (FBS). In a further embodiment, purification on a column such as a Blue Sepharose ion exchange column is performed using a salt gradient of 150 mM to 1.5 M and the salt can be, for example, sodium chloride or potassium chloride. do. Optionally, the purification scheme is followed by, for example, a purification step using liposomes that are prefabricated and can contain lipids such as DPMC and / or cholesterol, eg, in a molar: molar ratio of 90:10. , Perform further purification steps. In some cases, the use of prefabricated liposomes takes advantage of the hydrophobicity of the Wnt polypeptide to eliminate the need for further purification steps, such as gel filtration purification steps and / or purification steps with a heparin sulfate column.

細胞が懸濁細胞である場合、培養は、無血清条件下で実施することができる。一部の実施形態では、Wntポリペプチドは、ヒトWnt3a、例えば、配列番号1のヒトWnt3aまたはその機能的に活性な変異体などのWnt3aの場合もあり、Wnt3A以外のヒトWntポリペプチド、例えば、Wnt1ポリペプチド、Wnt2ポリペプチド、Wnt2b(またはWnt13)ポリペプチド、Wnt3ポリペプチド、Wnt4ポリペプチド、Wnt5aポリペプチド、Wnt5bポリペプチド、Wnt6ポリペプチド、Wnt7aポリペプチド、Wnt7bポリペプチド、Wnt8aポリペプチド、Wnt8bポリペプチド、Wnt9a(Wnt14、またはWnt14b)ポリペプチド、Wnt9b(Wnt14b、またはWnt15)ポリペプチド、Wnt10aポリペプチド、Wnt10b(またはWnt12)ポリペプチド、Wnt11ポリペプチド、Wnt−16aポリペプチド、Wnt−16bポリペプチド、またはこれらの機能的に活性な変異体の場合もある。一部の実施形態では、ポリペプチドは、Wnt5AもしくはWnt10bまたはその機能的に活性な変異体である。さらなる態様では、本発明は、前出の方法により精製されたWnt組成物に関する。一実施形態では、Wnt組成物は、Wnt3aまたはその機能的に活性な変異体である、Wntポリペプチドを含む。別の実施形態では、Wnt組成物は、ヒトWnt3aまたはその機能的に活性な変異体である、Wntポリペプチドを含む。さらに別の実施形態では、Wnt組成物は、配列番号1のヒトWnt3aまたはその機能的に活性な変異体である、Wntポリペプチドを含む。 If the cells are suspended cells, the culture can be performed under serum-free conditions. In some embodiments, the Wnt polypeptide may be a human Wnt3a, eg, Wnt3a such as human Wnt3a of SEQ ID NO: 1 or a functionally active variant thereof, and a human Wnt polypeptide other than Wnt3A, eg, Wnt1 polypeptide, Wnt2 polypeptide, Wnt2b (or Wnt13) polypeptide, Wnt3 polypeptide, Wnt4 polypeptide, Wnt5a polypeptide, Wnt5b polypeptide, Wnt6 polypeptide, Wnt7a polypeptide, Wnt7b polypeptide, Wnt8a polypeptide, Wnt8b polypeptide Peptide, Wnt9a (Wnt14 or Wnt14b) polypeptide, Wnt9b (Wnt14b or Wnt15) polypeptide, Wnt10a polypeptide, Wnt10b (or Wnt12) polypeptide, Wnt11 polypeptide, Wnt-16a polypeptide, Wnt-16b polypeptide, Alternatively, they may be functionally active variants. In some embodiments, the polypeptide is Wnt5A or Wnt10b or a functionally active variant thereof. In a further aspect, the invention relates to a Wnt composition purified by the method described above. In one embodiment, the Wnt composition comprises a Wnt polypeptide that is Wnt3a or a functionally active variant thereof. In another embodiment, the Wnt composition comprises a Wnt polypeptide that is a human Wnt3a or a functionally active variant thereof. In yet another embodiment, the Wnt composition comprises a Wnt polypeptide of SEQ ID NO: 1 human Wnt3a or a functionally active variant thereof.

本明細書の一部の態様にはまた、骨移植片材料を作製するためのキットであって、リポソームWntポリペプチド、リポソームWnt3aポリペプチド、または単離された増強哺乳動物骨髄細胞の組成物を含むキットも含まれる。 Some aspects of the specification are also kits for making bone graft materials, the composition of liposome Wnt polypeptide, liposome Wnt3a polypeptide, or isolated enhanced mammalian bone marrow cell. Included kits are also included.

A.定義
本方法について記載する前に、このような方法は、変化することが当然であるので、本発明は、記載される特定の方法に限定されるものではないことを理解されたい。また、本発明の範囲を限定するのは、付属の特許請求の範囲だけであるので、本明細書で使用される用語法は、特定の実施形態だけについて記載することを目的とするものであり、限定的であることを意図するものではないことも理解されたい。
A. Definitions Prior to describing this method, it should be understood that the invention is not limited to the particular method described, as such methods are of course subject to change. Further, since the scope of the present invention is limited only to the scope of the accompanying claims, the terminology used in the present specification is intended to describe only a specific embodiment. It should also be understood that it is not intended to be limited.

値の範囲が提示される場合は、その範囲の上限と下限との間の、文脈によりそうでないことが明確に指示されない限りにおいて、下限の単位の10分の1までの、各中間の値、およびその言明された範囲内の他の任意の言明された値または中間の値が、本発明に包摂されることが理解される。これらの小範囲の上限および下限は、独立に、本発明に包摂される小範囲内に含まれ、言明された範囲内の、任意の具体的に除外された限界により決まる。本明細書で使用される範囲および量はまた、「約」特定の値または範囲として表すこともできる。約はまた、ちょうどの量も含む。よって、「約5μL」とは、「約5μL」を意味するが、また、「5μL」も意味する。一般に、「約」という用語は、量の±10%以内であることが予測される量を含む。 If a range of values is presented, each intermediate value between the upper and lower bounds of the range, up to one tenth of the unit of the lower bound, unless the context explicitly indicates otherwise. It is understood that and any other declared value or intermediate value within its stated range is subsumed in the present invention. The upper and lower limits of these subranges are independently contained within the subrange included in the present invention and are determined by any specifically excluded limits within the stated range. The ranges and quantities used herein can also be expressed as "about" specific values or ranges. About also includes just the amount. Therefore, "about 5 μL" means "about 5 μL", but also means "5 μL". In general, the term "about" includes an amount that is expected to be within ± 10% of the amount.

そうでないことが規定されない限りにおいて、本明細書で使用される技術用語および科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者により一般に理解される意味と同じ意味を有する。Singletonら、Dictionaryof Microbiology and Molecular Biology、2版、J. Wiley & Sons(New York、NY、1994年)は、当業者に、本出願で使用される用語の多くに対する一般的な指針をもたらす。 Unless otherwise specified, the technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Singleton et al., Dictionary of Microbiology and Molecular Biology, 2nd Edition, J. Wiley & Sons (New York, NY, 1994) provide those skilled in the art with general guidance for many of the terms used in this application.

Wntポリペプチドは、高度に保存された分泌型シグナル伝達分子であって、胚発生時の細胞間相互作用を調節するシグナル伝達分子のファミリーを形成する。本明細書で使用される場合の「Wnt」または「Wnt遺伝子産物」または「Wntポリペプチド」という用語は、天然配列のWntポリペプチド、Wntポリペプチド断片、キメラWntポリペプチド、または前出の機能的に活性な変異体を包摂する。本明細書では、「WNT」および「Wnt」という用語は、互換的に使用される。同様に、本明細書では、「WNT3A」、「WNT3a」、「Wnt3A」、または「Wnt3a」という用語も、互換的に使用される。 Wnt polypeptides are highly conserved secretory signaling molecules that form a family of signaling molecules that regulate cell-cell interactions during embryogenesis. The terms "Wnt" or "Wnt gene product" or "Wnt polypeptide" as used herein refer to a naturally occurring Wnt polypeptide, Wnt polypeptide fragment, chimeric Wnt polypeptide, or function as described above. Inclusion of actively active mutants. As used herein, the terms "WNT" and "Wnt" are used interchangeably. Similarly, the terms "WNT3A", "WNT3a", "Wnt3A", or "Wnt3a" are also used interchangeably herein.

「天然配列」のポリペプチドとは、天然に由来するWntポリペプチドと同じアミノ酸配列を有するポリペプチドである。このような天然配列のポリペプチドは、内因性Wntタンパク質を産生する細胞から単離することもでき、組換え手段または合成的手段により作製することもできる。したがって、天然配列のポリペプチドは、例えば、自然発生のヒトポリペプチド、マウスポリペプチド、または他の任意の哺乳動物種、もしくは哺乳動物以外の種、例えば、Drosophila属、C.elegansなどに由来するポリペプチドのアミノ酸配列を有しうる。場合によって、「天然配列」のポリペプチドはまた、N末端メチオニンも含む。場合によって、「天然配列」のポリペプチドは、N末端メチオニンを含またない。 A "natural sequence" polypeptide is a polypeptide having the same amino acid sequence as a naturally occurring Wnt polypeptide. Polypeptides of such a naturally occurring sequence can be isolated from cells producing endogenous Wnt proteins and can also be made by recombinant or synthetic means. Thus, naturally occurring sequences of polypeptides may be, for example, naturally occurring human polypeptides, mouse polypeptides, or any other mammalian or non-mammalian species, such as the genus Drosophila, C.I. It may have an amino acid sequence of a polypeptide derived from elegans or the like. Optionally, the "natural sequence" polypeptide also comprises an N-terminal methionine. In some cases, "natural sequence" polypeptides do not contain N-terminal methionine.

「天然配列のWntポリペプチド」という用語は、限定なしに述べると、ヒトWntポリペプチドまたはマウスWntポリペプチドなどの哺乳動物Wntポリペプチドを含む。ヒトWntポリペプチドは、Wnt1ポリペプチド、Wnt2ポリペプチド、Wnt2b(またはWnt13)ポリペプチド、Wnt3ポリペプチド、Wnt3aポリペプチド、Wnt4ポリペプチド、Wnt5aポリペプチド、Wnt5bポリペプチド、Wnt6ポリペプチド、Wnt7aポリペプチド、Wnt7bポリペプチド、Wnt8aポリペプチド、Wnt8bポリペプチド、Wnt9a(Wnt14、またはWnt14b)ポリペプチド、Wnt9b(Wnt14b、またはWnt15)ポリペプチド、Wnt10aポリペプチド、Wnt10b(またはWnt12)ポリペプチド、Wnt11ポリペプチド、Wnt−16aポリペプチド、またはWnt−16bポリペプチドを含む。Wnt1は、Genbank参照番号NP005421.1および同AAH74799.1により参照することができる。Wnt2は、Genbank参照番号NP003382.1および同AAH78170.1により参照することができる。一般に、Wnt2は、脳の視床内、胎児および成体の肺内、ならびに胎盤内で発現しうる。Wnt2Bは、2つのアイソフォームを有し、それらのGenbank参照番号は、それぞれNP004176.2およびNP078613.1である。アイソフォーム1は、成体の心臓内、脳内、胎盤内、肺内、前立腺内、精巣内、卵巣内、小腸内、および/または結腸内で発現しうる。成体の脳内では、アイソフォーム1は主に、尾状核内、視床下核内、および視床内で見出される。場合によって、アイソフォーム1はまた、胎児の脳内、肺内、および腎臓内でも検出される。アイソフォーム2は、胎児の脳内、胎児の肺内、胎児の腎臓内、尾状核内、精巣内、および/またはがん細胞系内で発現しうる。 The term "naturally occurring Wnt polypeptide" includes, without limitation, a mammalian Wnt polypeptide such as a human Wnt polypeptide or a mouse Wnt polypeptide. Human Wnt polypeptides include Wnt1 polypeptide, Wnt2 polypeptide, Wnt2b (or Wnt13) polypeptide, Wnt3 polypeptide, Wnt3a polypeptide, Wnt4 polypeptide, Wnt5a polypeptide, Wnt5b polypeptide, Wnt6 polypeptide, Wnt7a polypeptide, Wnt7b polypeptide, Wnt8a polypeptide, Wnt8b polypeptide, Wnt9a (Wnt14 or Wnt14b) polypeptide, Wnt9b (Wnt14b or Wnt15) polypeptide, Wnt10a polypeptide, Wnt10b (or Wnt12) polypeptide, Wnt11 polypeptide, Wnt- Includes 16a polypeptide, or Wnt-16b polypeptide. Wnt1 can be referred to by Genbank reference number NP0054211.1 and AAH7479.1. Wnt2 can be referred to by Genbank reference number NP003382.1. In general, Wnt2 can be expressed in the thalamus of the brain, in the fetal and adult lungs, and in the placenta. Wnt2B has two isoforms whose Genbank reference numbers are NP004176.2 and NP078613.1, respectively. Isoform 1 can be expressed in the adult heart, brain, placenta, lungs, prostate, testis, ovary, small intestine, and / or colon. In the adult brain, isoform 1 is found primarily in the caudate nucleus, subthalamic nucleus, and thalamus. In some cases, Isoform 1 is also detected in the fetal brain, lungs, and kidneys. Isoform 2 can be expressed in the fetal brain, in the fetal lung, in the fetal kidney, in the caudate nucleus, in the testis, and / or in the cancer cell line.

Wnt3とWnt3aとは、発生しつつある神経管の形態形成時の細胞間シグナル伝達において、顕著に異なる役割を果たす。Wnt3は、Genbank参照番号AB060284.1(また、GenBank番号BAB61052.1、およびAAI03924.1も参照されたい)を有する。Wnt3aは、配列番号1に示されるアミノ酸配列および配列番号2に示される核酸配列を有する。天然ヒトWnt3aのアミノ酸配列およびヌクレオチド配列はまた、Genbank参照番号NM_033131においても開示されており、タンパク質配列は、Genbank参照番号NP_149122において開示されている。Wnt3aタンパク質の前駆体は、Genbank参照番号NP_149122.1を有する。天然のWnt3aは、352アミノ酸残基の長さである。天然のWnt3aは、アミノ酸残基1〜18に由来するシグナルペプチドを含有する。成熟タンパク質は、アミノ酸残基19〜352を含有する。例えば、本明細書で使用される、Wnt3AのCys77またはSer209に対する言及は、配列番号1に示される全長配列に照らして行う。場合によって、「天然ヒトWnt3a」ポリペプチドという用語は、配列番号1の、天然ヒトWnt3aポリペプチドであって、そのN末端メチオニン(Met)を伴うかまたは伴わないポリペプチド、および天然のシグナル配列を伴うかまたは伴わないポリペプチドを指す。 Wnt3 and Wnt3a play significantly different roles in intercellular signal transduction during neural tube morphogenesis during development. Wnt3 has Genbank reference number AB060284.1 (see also GenBank number BAB61052.1. And AAI03924.1). Wnt3a has the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 and the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO: 2. The amino acid and nucleotide sequences of native human Wnt3a are also disclosed at Genbank reference number NM_033131, and the protein sequence is disclosed at Genbank reference number NP_149122. The precursor of the Wnt3a protein has Genbank reference number NP_149122.1. Natural Wnt3a is the length of 352 amino acid residues. Natural Wnt3a contains a signal peptide derived from amino acid residues 1-18. The mature protein contains amino acid residues 19-352. For example, references to Cys77 or Ser209 of Wnt3A as used herein are made in the light of the full-length sequence set forth in SEQ ID NO: 1. In some cases, the term "natural human Wnt3a" polypeptide refers to a polypeptide of SEQ ID NO: 1, a natural human Wnt3a polypeptide with or without its N-terminal methionine (Met), and a natural signal sequence. Refers to a polypeptide with or without it.

Wnt4は、Genbank参照番号NP110388.2および同BAC23080.1を有する。Wnt5aは、Genbank参照番号NP003383.1および同NP003383.2を有する。Wnt5bは、Genbank参照番号BAB62039.1および同AAG38659を有する。Wnt6は、Genbank参照番号NP006513.1および同BAB55603.1を有する。Wnt7aは、Genbank参照番号NP004616.2および同BAA82509.1を有する。Wnt7aは、胎盤内、腎臓内、精巣内、子宮内、胎児の肺内、胎児の脳内または成体の脳内で発現しうる。Wnt7bは、Genbank参照番号NP478679.1および同BAB68399.1を有する。Wnt7bは、胎児の脳内、肺内、および/もしくは腎臓内、または成体の脳内、肺内、および/もしくは前立腺内で発現しうる。Wnt8Aは、少なくとも2つの代替的な転写物、Genbank参照番号NP114139.1および同NP490645.1を有する。Wnt8Bは、前脳内で発現しうる。Wnt8Bは、Genbank参照番号NP003384.1を有する。Wnt10Aは、Genbank参照番号AAG45153および同NP079492.2を有する。Wnt10Bは、大半の成体組織内で検出され、心臓内および骨格筋内のレベルが最も高い。Wnt10Bは、Genbank参照番号NP003385.2を有する。Wnt11は、胎児の肺内、腎臓内、成体の心臓内、肝臓内、骨格筋内、および膵臓内で発現しうる。Wnt11は、Genbank参照番号NP004617.2を有する。Wnt14は、Genbank参照番号NP003386.1を有する。Wnt15は、胎児の腎臓内または成体の腎臓内で発現しうる。Wnt15はまた、脳内でも発現しうる。Wnt15は、Genbank参照番号NP003387.1を有する。Wnt16は、2つのアイソフォームである、Wnt−16aおよびWnt−16bを有し、代替的なスプライシングにより産生される。アイソフォームであるWnt−16aは、膵臓内で発現しうる。アイソフォームであるWnt−16bは、脾臓、虫垂、およびリンパ節などの末梢リンパ器官内、または腎臓内で発現しうる。しかし、Wnt−16bは、骨髄内では発現しえない。Genbank参照番号は、Wnt16aおよびWnt16bについて、それぞれ、NP476509.1およびNP057171.2である。列挙される、全てのGenBankによる配列、SwissProtによる配列、および他のデータベースによる配列は、参照により本明細書に明示的に組み込まれる。 Wnt4 has Genbank reference number NP1103880.2 and BAC23080.1. Wnt5a has Genbank reference numbers NP003383.1 and NP003383.2. Wnt5b has Genbank reference numbers BAB62039.1 and AAG38659. Wnt6 has Genbank reference number NP006513.1 and BAB55603.1. Wnt7a has Genbank reference number NP004616.2 and BAA8259.1. Wnt7a can be expressed in the placenta, in the kidney, in the testis, in the uterus, in the fetal lung, in the fetal brain or in the adult brain. Wnt7b has Genbank reference number NP478679.1 and BAB683991. Wnt7b can be expressed in the fetal brain, lungs, and / or kidneys, or in the adult brain, lungs, and / or prostate. Wnt8A has at least two alternative transcripts, Genbank reference number NP114139.1 and NP490645.1. Wnt8B can be expressed in the forebrain. Wnt8B has Genbank reference number NP003384.1. Wnt10A has Genbank reference number AAG45153 and NP0794922.2. Wnt10B is detected in most adult tissues and has the highest levels in the heart and skeletal muscle. Wnt10B has Genbank reference number NP003385.2. Wnt11 can be expressed in the fetal lung, kidney, adult heart, liver, skeletal muscle, and pancreas. Wnt11 has Genbank reference number NP004617.2. Wnt14 has Genbank reference number NP003386.1. Wnt15 can be expressed in the fetal kidney or in the adult kidney. Wnt15 can also be expressed in the brain. Wnt15 has Genbank reference number NP003387.1. Wnt16 has two isoforms, Wnt-16a and Wnt-16b, and is produced by alternative splicing. The isoform Wnt-16a can be expressed in the pancreas. The isoform Wnt-16b can be expressed in peripheral lymphatic organs such as the spleen, appendix, and lymph nodes, or in the kidney. However, Wnt-16b cannot be expressed in the bone marrow. Genbank reference numbers are NP476509.1 and NP057171.2 for Wnt16a and Wnt16b, respectively. All GenBank sequences, SwissProt sequences, and sequences from other databases listed are explicitly incorporated herein by reference.

「変異体」(variant)ポリペプチドとは、下記で規定される、機能的に活性なポリペ
プチドであって、天然配列のポリペプチドとの配列同一性が100%未満であるポリペプチドを意味する。このような変異体は、例えば、天然配列のN末端もしくはC末端または内部に1または複数のアミノ酸残基が付加されていたり、約1〜300アミノ酸残基が欠失している、より長いまたはより短いポリペプチドを含む。変異体ポリペプチドは、天然のポリペプチド配列と比較して、1もしくは複数のアミノ酸置換を伴うポリペプチド、またはポリペプチド配列の誘導体であって、結果として得られる産物が、非自然発生のアミノ酸を有するように、アミノ酸残基を共有結合的に修飾した誘導体を含む。
A "variant" polypeptide means a functionally active polypeptide, defined below, that has less than 100% sequence identity with a naturally occurring polypeptide. .. Such variants are, for example, longer or longer, with one or more amino acid residues added to the N-terminus or C-terminus of the natural sequence or inside, or about 1-300 amino acid residues deleted. Contains shorter polypeptides. A variant polypeptide is a polypeptide with one or more amino acid substitutions, or a derivative of a polypeptide sequence, as compared to a naturally occurring polypeptide sequence, and the resulting product is a non-naturally occurring amino acid. Includes derivatives in which amino acid residues are covalently modified to have.

「機能的に活性な」Wntポリペプチド(例えば、Wnt3aポリペプチド)は、天然配列のWntポリペプチドにより直接的または間接的に引き起こされるかまたは果たされる、エフェクター機能を保持する。天然配列のWntポリペプチドのエフェクター機能は、β−カテニンの安定化、幹細胞の自己再生の刺激、Xenopus属動物キャップアッセイにおけるC57MGの形質転換および標的遺伝子の誘導のほか、ヒト奇形腫細胞内の標的遺伝子発現を含む。精製されたWnt組成物は、幹細胞の維持および増殖、組織再生などを含む、様々な治療法において使用される。 A "functionally active" Wnt polypeptide (eg, a Wnt3a polypeptide) retains effector function that is directly or indirectly triggered or fulfilled by a naturally occurring Wnt polypeptide. The effector function of the naturally occurring Wnt polypeptide includes stabilization of β-catenin, stimulation of stem cell self-renewal, transformation of C57MG in the Xenopus animal cap assay and induction of target genes, as well as targeting in human teratoma cells. Includes gene expression. Purified Wnt compositions are used in a variety of therapeutic methods, including stem cell maintenance and proliferation, tissue regeneration, and the like.

場合によって、機能的に活性なWnt変異体は、天然配列のWntポリペプチドに対して、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、または少なくとも約99%のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列を有するであろう。一実施形態では、天然配列のWntポリペプチドは、哺乳動物(例えば、ヒト)Wnt3aなどの、哺乳動物(例えば、ヒト)Wntポリペプチドである。 In some cases, functionally active Wnt variants are at least about 30%, at least about 40%, at least about 50%, at least about 60%, at least about 70%, at least about about of the native sequence Wnt polypeptide. It will have an amino acid sequence with 80%, at least about 90%, at least about 95%, or at least about 99% amino acid sequence identity. In one embodiment, the native sequence Wnt polypeptide is a mammalian (eg, human) Wnt polypeptide, such as a mammalian (eg, human) Wnt3a.

「アミノ酸」という用語は、アミノ基およびカルボキシル基の両方を含有する分子を指す。適切なアミノ酸は、限定なしに述べると、自然発生のアミノ酸のD−異性体およびL−異性体の両方のほか、有機合成または他の代謝経路により調製される、非自然発生のアミノ酸も含む。本明細書で使用されるアミノ酸という用語は、限定なしに述べると、α−アミノ酸、天然アミノ酸、非天然アミノ酸、およびアミノ酸類似体を含む。 The term "amino acid" refers to a molecule that contains both an amino group and a carboxyl group. Suitable amino acids include, without limitation, both the D-isomer and the L-isomer of naturally occurring amino acids, as well as non-naturally occurring amino acids prepared by organic synthesis or other metabolic pathways. As used herein, the term amino acid includes, without limitation, α-amino acids, natural amino acids, unnatural amino acids, and amino acid analogs.

「α−アミノ酸」という用語は、アミノ基およびカルボキシル基の両方を含有する分子であって、α−炭素と称する炭素に結合した分子を指す。 The term "α-amino acid" refers to a molecule that contains both an amino group and a carboxyl group and is bound to a carbon called α-carbon.

「β−アミノ酸」という用語は、アミノ基およびカルボキシル基の両方を含有する分子であって、β立体配置にある分子を指す。 The term "β-amino acid" refers to a molecule that contains both an amino group and a carboxyl group and is in a β configuration.

「自然発生のアミノ酸」という用語は、天然で合成されるペプチド内で一般に見出され、一文字式の略号であるA、R、N、C、D、Q、E、G、H、I、L、K、M、F、P、S、T、W、Y、およびVで公知である、20のアミノ酸のうちのいずれか1つを指す。 The term "naturally occurring amino acids" is commonly found in naturally synthesized peptides and is a single letter abbreviation for A, R, N, C, D, Q, E, G, H, I, L. , K, M, F, P, S, T, W, Y, and V refers to any one of the 20 amino acids known.

以下の表は、天然アミノ酸の特性の概要を示す。

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The table below outlines the properties of natural amino acids.
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「疎水性アミノ酸」は、小型の疎水性アミノ酸および大型の疎水性アミノ酸を含む。「小型の疎水性アミノ酸」とは、グリシン、アラニン、プロリン、およびこれらの類似体である。「大型の疎水性アミノ酸」とは、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン、およびこれらの類似体である。「極性アミノ酸」とは、セリン、トレオニン、アスパラギン、グルタミン、システイン、チロシン、およびこれらの類似体である。「荷電アミノ酸」とは、リシン、アルギニン、ヒスチジン、アスパラギン酸、グルタミン酸、およびこれらの類似体である。 "Hydrophobic amino acids" include small hydrophobic amino acids and large hydrophobic amino acids. "Small hydrophobic amino acids" are glycine, alanine, proline, and analogs thereof. "Large hydrophobic amino acids" are valine, leucine, isoleucine, phenylalanine, methionine, tryptophan, and analogs thereof. "Polar amino acids" are serine, threonine, asparagine, glutamine, cysteine, tyrosine, and analogs thereof. A "charged amino acid" is lysine, arginine, histidine, aspartic acid, glutamic acid, and analogs thereof.

「アミノ酸類似体」という用語は、アミノ酸と構造的に類似し、ペプチド模倣体の大員環を形成するときにアミノ酸を代替しうる分子を指す。アミノ酸類似体は、限定なしに述べると、β−アミノ酸およびアミノ基またはカルボキシ基が、類似の反応性基で置換された(例えば、一級アミンの、二級アミンもしくは三級アミンによる置換、またはカルボキシ基の、エステルによる置換)アミノ酸を含む。 The term "amino acid analog" refers to a molecule that is structurally similar to an amino acid and can substitute for an amino acid when forming a macrocycle of a peptide mimetic. Amino acid analogs are, without limitation, β-amino acids and amino or carboxy groups substituted with similar reactive groups (eg, primary amines substituted with secondary or tertiary amines, or carboxy. Includes amino acids (substitution by ester) of the group.

「非天然アミノ酸」という用語は、天然で合成されるペプチド内で一般に見出され、一文字式の略号であるA、R、N、C、D、Q、E、G、H、I、L、K、M、F、P、S、T、W、Y、およびVで公知である、20のアミノ酸のうちの1つではないアミノ酸を指す。非天然アミノ酸またはアミノ酸類似体は、限定なしに述べると、 The term "unnatural amino acid" is commonly found in naturally synthesized peptides and is a single letter abbreviation for A, R, N, C, D, Q, E, G, H, I, L, Refers to an amino acid that is not one of the 20 amino acids known as K, M, F, P, S, T, W, Y, and V. Unnatural amino acids or amino acid analogs are, without limitation,

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に従う構造を含む。
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Includes structures that follow.

アミノ酸類似体は、β−アミノ酸類似体を含む。β−アミノ酸類似体の例は、環状β−アミノ酸類似体;β−アラニン;(R)−β−フェニルアラニン;(R)−1,2,3,4−テトラヒドロ−イソキノリン−3−酢酸;(R)−3−アミノ−4−(1−ナフチル)−酪酸;(R)−3−アミノ−4−(2,4−ジクロロフェニル)酪酸;(R)−3−アミノ−4−(2−クロロフェニル)−酪酸;(R)−3−アミノ−4−(2−シアノフェニル)−酪酸;(R)−3−アミノ−4−(2−フルオロフェニル)−酪酸;(R)−3−アミノ−4−(2−フリル)−酪酸;(R)−3−アミノ−4−(2−メチルフェニル)−酪酸;(R)−3−アミノ−4−(2−ナフチル)−酪酸;(R)−3−アミノ−4−(2−チエニル)−酪酸;(R)−3−アミノ−4−(2−トリフルオロメチルフェニル)−酪酸;(R)−3−アミノ−4−(3,4−ジクロロフェニル)酪酸;(R)−3−アミノ−4−(3,4−ジフルオロフェニル)酪酸;(R)−3−アミノ−4−(3−ベンゾチエニル)−酪酸;(R)−3−アミノ−4−(3−クロロフェニル)−酪酸;(R)−3−アミノ−4−(3−シアノフェニル)−酪酸;(R)−3−アミノ−4−(3−フルオロフェニル)−酪酸;(R)−3−アミノ−4−(3−メチルフェニル)−酪酸;(R)−3−アミノ−4−(3−ピリジル)−酪酸;(R)−3−アミノ−4−(3−チエニル)−酪酸;(R)−3−アミノ−4−(3−トリフルオロメチルフェニル)−酪酸;(R)−3−アミノ−4−(4−ブロモフェニル)−酪酸;(R)−3−アミノ−4−(4−クロロフェニル)−酪酸;(R)−3−アミノ−4−(4−シアノフェニル)−酪酸;(R)−3−アミノ−4−(4−フルオロフェニル)−酪酸;(R)−3−アミノ−4−(4−ヨードフェニル)−酪酸;(R)−3−アミノ−4−(4−メチルフェニル)−酪酸;(R)−3−アミノ−4−(4−ニトロフェニル)−酪酸;(R)−3−アミノ−4−(4−ピリジル)−酪酸;(R)−3−アミノ−4−(4−トリフルオロメチルフェニル)−酪酸;(R)−3−アミノ−4−ペンタフルオロ−フェニル酪酸;(R)−3−アミノ−5−ヘキセン酸;(R)−3−アミノ−5−ヘキシン酸;(R)−3−アミノ−5−フェニルペンタン酸;(R)−3−アミノ−6−フェニル−5−ヘキセン酸;(S)−1,2,3,4−テトラヒドロ−イソキノリン−3−酢酸;(S)−3−アミノ−4−(1−ナフチル)−酪酸;(S)−3−アミノ−4−(2,4−ジクロロフェニル)酪酸;(S)−3−アミノ−4−(2−クロロフェニル)−酪酸;(S)−3−アミノ−4−(2−シアノフェニル)−酪酸;(S)−3−アミノ−4−(2−フルオロフェニル)−酪酸;(S)−3−アミノ−4−(2−フリル)−酪酸;(S)−3−アミノ−4−(2−メチルフェニル)−酪酸;(S)−3−アミノ−4−(2−ナフチル)−酪酸;(S)−3−アミノ−4−(2−チエニル)−酪酸;(S)−3−アミノ−4−(2−トリフルオロメチルフェニル)−酪酸;(S)−3−アミノ−4−(3,4−ジクロロフェニル)酪酸;(S)−3−アミノ−4−(3,4−ジフルオロフェニル)酪酸;(S)−3−アミノ−4−(3−ベンゾチエニル)−酪酸;(S)−3−アミノ−4−(3−クロロフェニル)−酪酸;(S)−3−アミノ−4−(3−シアノフェニル)−酪酸;(S)−3−アミノ−4−(3−フルオロフェニル)−酪酸;(S)−3−アミノ−4−(3−メチルフェニル)−酪酸;(S)−3−アミノ−4−(3−ピリジル)−酪酸;(S)−3−アミノ−4−(3−チエニル)−酪酸;(S)−3−アミノ−4−(3−トリフルオロメチルフェニル)−酪酸;(S)−3−アミノ−4−(4−ブロモフェニル)−酪酸;(S)−3−アミノ−4−(4−クロロフェニル) 酪酸;(S)−3−アミノ−4−(4−シアノフェニル)−酪酸;(S)−3−アミノ−4−(4−フルオロフェニル) 酪酸;(S)−3−アミノ−4−(4−ヨードフェニル)−酪酸;(S)−3−アミノ−4−(4−メチルフェニル)−酪酸;(S)−3−アミノ−4−(4−ニトロフェニル)−酪酸;(S)−3−アミノ−4−(4−ピリジル)−酪酸;(S)−3−アミノ−4−(4−トリフルオロメチルフェニル)−酪酸;(S)−3−アミノ−4−ペンタフルオロ−フェニル酪酸;(S)−3−アミノ−5−ヘキセン酸;(S)−3−アミノ−5−ヘキシン酸;(S)−3−アミノ−5−フェニルペンタン酸;(S)−3−アミノ−6−フェニル−5−ヘキセン酸;1,2,5,6−テトラヒドロピリジン−3−カルボン酸;1,2,5,6−テトラヒドロピリジン−4−カルボン酸;3−アミノ−3−(2−クロロフェニル)−プロピオン酸;3−アミノ−3−(2−チエニル)−プロピオン酸;3−アミノ−3−(3−ブロモフェニル)−プロピオン酸;3−アミノ−3−(4−クロロフェニル)−プロピオン酸;3−アミノ−3−(4−メトキシフェニル)−プロピオン酸;3−アミノ−4,4,4−トリフルオロ−酪酸;3−アミノアジピン酸;D−β−フェニルアラニン;β−ロイシン;L−β−ホモアラニン;L−β−ホモアスパラギン酸γ−ベンジルエステル;L−β−ホモグルタミン酸δ−ベンジルエステル;L−β−ホモイソロイシン;L−β−ホモロイシン;L−β−ホモメチオニン;L−β−ホモフェニルアラニン;L−β−ホモプロリン;L−β−ホモトリプトファン;L−β−ホモバリン;L−Nω−ベンジルオキシカルボニル−β−ホモリシン;Nω−L−β−ホモアルギニン;O−ベンジル−L−β−ホモヒドロキシプロリン;O−ベンジル−L−β−ホモセリン;O−ベンジル−L−β−ホモトレオニン;O−ベンジル−L−β−ホモチロシン;γ−トリチル−L−β−ホモアスパラギン;(R)−β−フェニルアラニン;L−β−ホモアスパラギン酸γ−t−ブチルエステル;L−β−ホモグルタミン酸δ−t−ブチルエステル;L−Nω−β−ホモリシン;Nδ−トリチル−L−β−ホモグルタミン;Nω−2,2,4,6,7−ペンタメチル−ジヒドロベンゾフラン−5−スルホニル−L−β−ホモアルギニン;O−t−ブチル−L−β−ホモヒドロキシ−プロリン;O−t−ブチル−L−β−ホモセリン;O−t−ブチル−L−β−ホモトレオニン;O−t−ブチル−L−β−ホモチロシン;2−アミノシクロペンタンカルボン酸;および2−アミノシクロヘキサンカルボン酸を含むがこれらに限定されない。 Amino acid analogs include β-amino acid analogs. Examples of β-amino acid analogs are cyclic β-amino acid analogs; β-alanine; (R) -β-phenylalanine; (R) -1,2,3,4-tetrahydro-isoquinolin-3-acetic acid; (R). ) -3-Amino-4- (1-naphthyl) -butyric acid; (R) -3-amino-4- (2,4-dichlorophenyl) butyric acid; (R) -3-amino-4- (2-chlorophenyl) -Birate; (R) -3-amino-4- (2-cyanophenyl) -butyric acid; (R) -3-amino-4- (2-fluorophenyl) -butyric acid; (R) -3-amino-4 -(2-Frill) -butyric acid; (R) -3-amino-4- (2-methylphenyl) -butyric acid; (R) -3-amino-4- (2-naphthyl) -butyric acid; (R)- 3-Amino-4- (2-thienyl) -butyric acid; (R) -3-amino-4- (2-trifluoromethylphenyl) -butyric acid; (R) -3-amino-4- (3,4-) Dichlorophenyl) butyric acid; (R) -3-amino-4- (3,4-difluorophenyl) butyric acid; (R) -3-amino-4- (3-benzothienyl) -butyric acid; (R) -3-amino -4- (3-Chlorophenyl) -butyric acid; (R) -3-amino-4- (3-cyanophenyl) -butyric acid; (R) -3-amino-4- (3-fluorophenyl) -butyric acid; R) -3-amino-4- (3-methylphenyl) -butyric acid; (R) -3-amino-4- (3-pyridyl) -butyric acid; (R) -3-amino-4- (3-thienyl) ) -Birate; (R) -3-amino-4- (3-trifluoromethylphenyl) -butyric acid; (R) -3-amino-4- (4-bromophenyl) -butyric acid; (R) -3- Amino-4- (4-chlorophenyl) -butyric acid; (R) -3-amino-4- (4-cyanophenyl) -butyric acid; (R) -3-amino-4- (4-fluorophenyl) -butyric acid; (R) -3-amino-4- (4-iodophenyl) -butyric acid; (R) -3-amino-4- (4-methylphenyl) -butyric acid; (R) -3-amino-4- (4) -Nitrophenyl) -butyric acid; (R) -3-amino-4- (4-pyridyl) -butyric acid; (R) -3-amino-4- (4-trifluoromethylphenyl) -butyric acid; (R)- 3-Amino-4-pentafluoro-phenylbutyric acid; (R) -3-amino-5-hexenoic acid; (R) -3-amino-5-hexic acid; (R) -3-amino-5-phenylpentane Acid; (R) -3-amino-6-phenyl-5-hexenoic acid; (S) -1,2,3,4-tetrahydro-isoquino Phosphorus-3-acetic acid; (S) -3-amino-4- (1-naphthyl) -butyric acid; (S) -3-amino-4- (2,4-dichlorophenyl) butyric acid; (S) -3-amino -4- (2-Chlorophenyl) -butyric acid; (S) -3-amino-4- (2-cyanophenyl) -butyric acid; (S) -3-amino-4- (2-fluorophenyl) -butyric acid; S) -3-amino-4- (2-furyl) -butyric acid; (S) -3-amino-4- (2-methylphenyl) -butyric acid; (S) -3-amino-4- (2-naphthyl) ) -Butyric acid; (S) -3-amino-4- (2-thienyl) -butyric acid; (S) -3-amino-4- (2-trifluoromethylphenyl) -butyric acid; (S) -3-amino -4- (3,4-dichlorophenyl) butyric acid; (S) -3-amino-4- (3,4-difluorophenyl) butyric acid; (S) -3-amino-4- (3-benzothienyl) -butyric acid (S) -3-amino-4- (3-chlorophenyl) -butyric acid; (S) -3-amino-4- (3-cyanophenyl) -butyric acid; (S) -3-amino-4- (3) -Fluorophenyl) -butyric acid; (S) -3-amino-4- (3-methylphenyl) -butyric acid; (S) -3-amino-4- (3-pyridyl) -butyric acid; (S) -3- Amino-4- (3-thienyl) -butyric acid; (S) -3-amino-4- (3-trifluoromethylphenyl) -butyric acid; (S) -3-amino-4- (4-bromophenyl)- Butyric acid; (S) -3-amino-4- (4-chlorophenyl) butyric acid; (S) -3-amino-4- (4-cyanophenyl) -butyric acid; (S) -3-amino-4- (4) -Fluorophenyl) Butyric acid; (S) -3-amino-4- (4-iodophenyl) -butyric acid; (S) -3-amino-4- (4-methylphenyl) -butyric acid; (S) -3- Amino-4- (4-nitrophenyl) -butyric acid; (S) -3-amino-4- (4-pyridyl) -butyric acid; (S) -3-amino-4- (4-trifluoromethylphenyl)- Butyric acid; (S) -3-amino-4-pentafluoro-phenylbutyric acid; (S) -3-amino-5-hexenoic acid; (S) -3-amino-5-hexic acid; (S) -3-hexinic acid Amino-5-phenylpentanoic acid; (S) -3-amino-6-phenyl-5-hexenoic acid; 1,2,5,6-tetrahydropyridine-3-carboxylic acid; 1,2,5,6-tetrahydro Pyridine-4-carboxylic acid; 3-amino-3- (2-chlorophenyl) -propionic acid; 3-amino-3- (2) -Thienyl) -propionic acid; 3-amino-3- (3-bromophenyl) -propionic acid; 3-amino-3- (4-chlorophenyl) -propionic acid; 3-amino-3- (4-methoxyphenyl) -Propionic acid; 3-amino-4,4,4-trifluoro-butyric acid; 3-aminoadipic acid; D-β-phenylalanine; β-leucine; L-β-homoalanine; L-β-homoaspartate γ- Benzyl ester; L-β-homoglutamic acid δ-benzyl ester; L-β-homoisoleucine; L-β-homoleucine; L-β-homomethionin; L-β-homophenylalanine; L-β-homoproline; L-β -Homotryptophane; L-β-homovaline; L-Nω-benzyloxycarbonyl-β-homolicin; Nω-L-β-homoarginine; O-benzyl-L-β-homohydroxyproline; O-benzyl-L-β -Homoserine; O-benzyl-L-β-homothreonine; O-benzyl-L-β-homotyrosine; γ-trityl-L-β-homoaspartic acid; (R) -β-phenylalanine; L-β-homoaspartic acid γ-t-Butyl ester; L-β-homoglutamic acid δ-t-butyl ester; L-Nω-β-homolicin; Nδ-trityl-L-β-homoglutamine; Nω-2,2,4,6,7 -Pentamethyl-dihydrobenzofuran-5-sulfonyl-L-β-homoarginine; Ot-butyl-L-β-homohydroxy-proline; Ot-butyl-L-β-homoseline; Ot-butyl- It includes, but is not limited to, L-β-homothreonine; Ot-butyl-L-β-homotyrosine; 2-aminocyclopentanecarboxylic acid; and 2-aminocyclohexanecarboxylic acid.

アミノ酸類似体は、アラニン、バリン、グリシン、またはロイシンの類似体を含む。アラニン、バリン、グリシン、およびロイシンのアミノ酸類似体の例は、α−メトキシグリシン;α−アリル−L−アラニン;α−アミノイソ酪酸;α−メチル−ロイシン;β−(1−ナフチル)−D−アラニン;β−(1−ナフチル)−L−アラニン;β−(2−ナフチル)−D−アラニン;β−(2−ナフチル)−L−アラニン;β−(2−ピリジル)−D−アラニン;β−(2−ピリジル)−L−アラニン;β−(2−チエニル)−D−アラニン;β−(2−チエニル)−L−アラニン;β−(3−ベンゾチエニル)−D−アラニン;β−(3−ベンゾチエニル)−L−アラニン;β−(3−ピリジル)−D−アラニン;β−(3−ピリジル)−L−アラニン;β−(4−ピリジル)−D−アラニン;β−(4−ピリジル)−L−アラニン;β−クロロ−L−アラニン;β−シアノ−L−アラニン;β−シクロヘキシル−D−アラニン;β−シクロヘキシル−L−アラニン;β−シクロペンテン−1−イル−アラニン;β−シクロペンチル−アラニン;β−シクロプロピル−L−Ala−OH.ジシクロヘキシルアンモニウム塩;β−t−ブチル−D−アラニン;β−t−ブチル−L−アラニン;γ−アミノ酪酸;L−α,β−ジアミノプロピオン酸;2,4−ジニトロ−フェニルグリシン;2,5−ジヒドロ−D−フェニルグリシン;2−アミノ−4,4,4−トリフルオロ酪酸;2−フルオロ−フェニルグリシン;3−アミノ−4,4,4−トリフルオロ−酪酸;3−フルオロ−バリン;4,4,4−トリフルオロ−バリン;4,5−デヒドロ−L−leu−OH.ジシクロヘキシルアンモニウム塩;4−フルオロ−D−フェニルグリシン;4−フルオロ−L−フェニルグリシン;4−ヒドロキシ−D−フェニルグリシン;5,5,5−トリフルオロ−ロイシン;6−アミノヘキサン酸;シクロペンチル−D−Gly−OH.ジシクロヘキシルアンモニウム塩;シクロペンチル−Gly−OH.ジシクロヘキシルアンモニウム塩;D−α,β−ジアミノプロピオン酸;D−α−アミノ酪酸;D−α−t−ブチルグリシン;D−(2−チエニル)グリシン;D−(3−チエニル)グリシン;D−2−アミノカプロン酸;D−2−インダニルグリシン;D−アリルグリシン−ジシクロヘキシルアンモニウム塩;D−シクロヘキシルグリシン;D−ノルバリン;D−フェニルグリシン;β−アミノ酪酸;β−アミノイソ酪酸;(2−ブロモフェニル)グリシン;(2−メトキシフェニル)グリシン;(2−メチルフェニル)グリシン;(2−チアゾイル)グリシン;(2−チエニル)グリシン;2−アミノ−3−(ジメチルアミノ)−プロピオン酸;L−α,β−ジアミノプロピオン酸;L−α−アミノ酪酸;L−α−t−ブチルグリシン;L−(3−チエニル)グリシン;L−2−アミノ−3−(ジメチルアミノ)−プロピオン酸;L−2−アミノカプロン酸ジシクロヘキシル−アンモニウム塩;L−2−インダニルグリシン;L−アリルグリシン.ジシクロヘキシルアンモニウム塩;L−シクロヘキシルグリシン;L−フェニルグリシン;L−プロパルギルグリシン;L−ノルバリン;N−α−アミノメチル−L−アラニン;D−α,γ−ジアミノ酪酸;L−α,γ−ジアミノ酪酸;β−シクロプロピル−L−アラニン;(N−β−(2,4−ジニトロフェニル))−L−α,β−ジアミノプロピオン酸;(N−β−1−(4,4−ジメチル−2,6−ジオキソシクロヘキサ−1−イリデン)エチル)−D−α,β−ジアミノプロピオン酸;(N−β−1−(4,4−ジメチル−2,6−ジオキソシクロヘキサ−1−イリデン)エチル)−L−α,β−ジアミノプロピオン酸;(N−β−4−メチルトリチル)−L−α,β−ジアミノプロピオン酸;(N−β−アリルオキシカルボニル)−L−α,β−ジアミノプロピオン酸;(N−γ−1−(4,4−ジメチル−2,6−ジオキソシクロヘキサ−1−イリデン)エチル)−D−α,γ−ジアミノ酪酸;(N−γ−1−(4,4−ジメチル−2,6−ジオキソシクロヘキサ−1−イリデン)エチル)−L−α,γ−ジアミノ酪酸;(N−γ−4−メチルトリチル)−D−α,γ−ジアミノ酪酸;(N−γ−4−メチルトリチル)−L−α,γ−ジアミノ酪酸;(N−γ−アリルオキシカルボニル)−L−α,γ−ジアミノ酪酸;D−α,γ−ジアミノ酪酸;4,5−デヒドロ−L−ロイシン;シクロペンチル−D−Gly−OH;シクロペンチル−Gly−OH;D−アリルグリシン;D−ホモシクロヘキシルアラニン;L−1−ピレニルアラニン;L−2−アミノカプロン酸;L−アリルグリシン;L−ホモシクロヘキシルアラニン;およびN−(2−ヒドロキシ−4−メトキシ−Bzl)−Gly−OHを含むがこれらに限定されない。 Amino acid analogs include analogs of alanine, valine, glycine, or leucine. Examples of amino acid analogs of alanine, valine, glycine, and leucine are α-methoxyglycine; α-allyl-L-alanine; α-aminoisobutyric acid; α-methyl-leucine; β- (1-naphthyl) -D- Alanine; β- (1-naphthyl) -L-alanine; β- (2-naphthyl) -D-alanine; β- (2-naphthyl) -L-alanine; β- (2-pyridyl) -D-alanine; β- (2-pyridyl) -L-alanine; β- (2-thienyl) -D-alanine; β- (2-thienyl) -L-alanine; β- (3-benzothienyl) -D-alanine; β -(3-benzothienyl) -L-alanine; β- (3-pyridyl) -D-alanine; β- (3-pyridyl) -L-alanine; β- (4-pyridyl) -D-alanine; β- (4-Pyridyl) -L-alanine; β-chloro-L-alanine; β-cyano-L-alanine; β-cyclohexyl-D-alanine; β-cyclohexyl-L-alanine; β-cyclopentene-1-yl- Alanine; β-cyclopentyl-alanine; β-cyclopropyl-L-Ala-OH. Dicyclohexylammonium salt; β-t-butyl-D-alanine; β-t-butyl-L-alanine; γ-aminobutyric acid; L-α, β-diaminopropionic acid; 2,4-dinitro-phenylglycine; 2, 5-Dihydro-D-Phenylglycine; 2-amino-4,4,4-trifluorobutyric acid; 2-fluoro-phenylglycine; 3-amino-4,4,5-trifluoro-butyric acid; 3-fluoro-valine 4,4,5-Trifluoro-valine; 4,5-dehydro-L-leu-OH. Dicyclohexylammonium salt; 4-fluoro-D-phenylglycine; 4-fluoro-L-phenylglycine; 4-hydroxy-D-phenylglycine; 5,5,5-trifluoro-leucine; 6-aminohexanoic acid; cyclopentyl- D-Gly-OH. Dicyclohexylammonium salt; cyclopentyl-Gly-OH. Dicyclohexylammonium salt; D-α, β-diaminopropionic acid; D-α-aminobutyric acid; D-α-t-butylglycine; D- (2-thienyl) glycine; D- (3-thienyl) glycine; D- 2-Aminocaproic acid; D-2-indanylglycine; D-allylglycine-dicyclohexylammonium salt; D-cyclohexylglycine; D-norvaline; D-phenylglycine; β-aminobutyric acid; β-aminoisobutyric acid; (2-bromo) Phenyl) glycine; (2-methoxyphenyl) glycine; (2-methylphenyl) glycine; (2-thiazoyl) glycine; (2-thienyl) glycine; 2-amino-3- (dimethylamino) -propionic acid; L- α, β-diaminopropionic acid; L-α-aminobutyric acid; L-α-t-butylglycine; L- (3-thienyl) glycine; L-2-amino-3- (dimethylamino) -propionic acid; L -2-Aminocaproate dicyclohexyl-ammonium salt; L-2-indanylglycine; L-allylglycine. Dicyclohexylammonium salt; L-cyclohexylglycine; L-phenylglycine; L-propargylglycine; L-norvaline; N-α-aminomethyl-L-alanine; D-α, γ-diaminobutyric acid; L-α, γ-diamino Butyric acid; β-cyclopropyl-L-alanine; (N-β- (2,4-dinitrophenyl))-L-α, β-diaminopropionic acid; (N-β-1- (4,4-dimethyl-) 2,6-dioxocyclohexa-1-iriden) ethyl) -D-α, β-diaminopropionic acid; (N-β-1- (4,4-dimethyl-2,6-dioxocyclohexa-1) -Ilidene) Ethyl) -L-α, β-diaminopropionic acid; (N-β-4-methyltrityl) -L-α, β-diaminopropionic acid; (N-β-allyloxycarbonyl) -L-α , Β-diaminopropionic acid; (N-γ-1- (4,4-dimethyl-2,6-dioxocyclohexa-1-iriden) ethyl) -D-α, γ-diaminobutyric acid; (N-γ -1- (4,4-dimethyl-2,6-dioxocyclohexa-1-iriden) ethyl) -L-α, γ-diaminobutyric acid; (N-γ-4-methyltrityl) -D-α, γ-Diaminobutyric acid; (N-γ-4-methyltrityl) -L-α, γ-diaminobutyric acid; (N-γ-allyloxycarbonyl) -L-α, γ-diaminobutyric acid; D-α, γ- Diaminobutyric acid; 4,5-dehydro-L-leucine; cyclopentyl-D-Gly-OH; cyclopentyl-Gly-OH; D-allylglycine; D-homocyclohexylalanine; L-1-pyrenylalanine; L-2-aminocaproic acid Includes, but is not limited to, L-allylglycine; L-homocyclohexylalanine; and N- (2-hydroxy-4-methoxy-Bzl) -Gly-OH.

アミノ酸類似体は、アルギニンまたはリシンの類似体を含む。アルギニンおよびリシンのアミノ酸類似体の例は、シトルリン;L−2−アミノ−3−グアニジノプロピオン酸;L−2−アミノ−3−ウレイドプロピオン酸;L−シトルリン;Lys(Me)−OH;Lys(N)−OH;Nδ−ベンジルオキシカルボニル−L−オルニチン;Nω−ニトロ−D−アルギニン;Nω−ニトロ−L−アルギニン;α−メチル−オルニチン;2,6−ジアミノヘプタン二酸;L−オルニチン;(Nδ−1−(4,4−ジメチル−2,6−ジオキソ−シクロヘキサ−1−イリデン)エチル)−D−オルニチン;(Nδ−1−(4,4−ジメチル−2,6−ジオキソ−シクロヘキサ−1−イリデン)エチル)−L−オルニチン;(Nδ−4−メチルトリチル)−D−オルニチン;(Nδ−4−メチルトリチル)−L−オルニチン;D−オルニチン;L−オルニチン;Arg(Me)(Pbf)−OH;Arg(Me)−OH(非対称);Arg(Me)2−OH(対称);Lys(ivDde)−OH;Lys(Me)2−OH.HCl;Lys(Me3)−OHクロリド;Nω−ニトロ−D−アルギニン;およびNω−ニトロ−L−アルギニンを含むがこれらに限定されない。 Amino acid analogs include analogs of arginine or lysine. Examples of amino acid analogs of arginine and lysine are citrulin; L-2-amino-3-guanidinopropionic acid; L-2-amino-3-ureidopropionic acid; L-citrulin; Lys (Me) 2- OH; Lys. (N 3 ) -OH; Nδ-benzyloxycarbonyl-L-ornithine; Nω-nitro-D-arginine; Nω-nitro-L-arginine; α-methyl-ornithine; 2,6-diaminoheptandic acid; L- Ornithine; (Nδ-1- (4,4-dimethyl-2,6-dioxo-cyclohexa-1-iriden) ethyl) -D-ornithine; (Nδ-1- (4,4-dimethyl-2,6-dioxo) -Cyclohexa-1-ylidene) ethyl) -L-ornithine; (Nδ-4-methyltrithine) -D-ornithine; (Nδ-4-methyltrithine) -L-ornithine; D-ornithine; L-ornithine; Arg ( Me) (Pbf) -OH; Arg (Me) 2- OH (asymmetric); Arg (Me) 2-OH (symmetric); Lys (ivDde) -OH; Lys (Me) 2-OH. It includes, but is not limited to, HCl; Lys (Me3) -OH chloride; Nω-nitro-D-arginine; and Nω-nitro-L-arginine.

アミノ酸類似体は、アスパラギン酸またはグルタミン酸の類似体を含む。アスパラギン酸およびグルタミン酸のアミノ酸類似体の例は、α−メチル−D−アスパラギン酸;α−メチル−グルタミン酸;α−メチル−L−アスパラギン酸;γ−メチレン−グルタミン酸;(N−γ−エチル)−L−グルタミン;[N−α−(4−アミノベンゾイル)]−L−グルタミン酸;2,6−ジアミノピメリン酸;L−α−アミノスベリン酸;D−2−アミノアジピン酸;D−α−アミノスベリン酸;α−アミノピメリン酸;イミノ二酢酸;L−2−アミノアジピン酸;トレオ−β−メチル−アスパラギン酸;γ−カルボキシ−D−グルタミン酸γ,γ−ジ−t−ブチルエステル;γ−カルボキシ−L−グルタミン酸γ,γ−ジ−t−ブチルエステル;Glu(OAll)−OH;L−Asu(OtBu)−OH;およびピログルタミン酸を含むがこれらに限定されない。 Amino acid analogs include aspartic acid or glutamic acid analogs. Examples of amino acid analogs of aspartic acid and glutamic acid are α-methyl-D-glutamic acid; α-methyl-glutamic acid; α-methyl-L-aspartic acid; γ-methylene-glutamic acid; (N-γ-ethyl)- L-Glutamic Acid; [N-α- (4-Aminobenzoyl)]-L-Glutamic Acid; 2,6-Diaminopimeric Acid; L-α-Aminosveric Acid; D-2-Aminoadipic Acid; D-α-Aminosverin Acids; α-aminopimelic acid; iminodiacetic acid; L-2-aminoadipic acid; treo-β-methyl-asparaginic acid; γ-carboxy-D-glutamic acid γ, γ-di-t-butyl ester; γ-carboxy- It includes, but is not limited to, L-glutamic acid γ, γ-di-t-butyl ester; Glu (OAll) -OH; L-Asu (OtBu) -OH; and pyroglutamic acid.

アミノ酸類似体は、システインおよびメチオニンの類似体を含む。システインおよびメチオニンのアミノ酸類似体の例は、Cys(ファルネシル)−OH、Cys(ファルネシル)−OMe、α−メチル−メチオニン、Cys(2−ヒドロキシエチル)−OH、Cys(3−アミノプロピル)−OH、2−アミノ−4−(エチルチオ)酪酸、ブチオニン、ブチオニンスルホキシミン、エチオニン、メチオニンメチルスルホニウムクロリド、セレノメチオニン、システイン酸、[2−(4−ピリジル)エチル]−DL−ペニシラミン、[2−(4−ピリジル)エチル]−L−システイン、4−メトキシベンジル−D−ペニシラミン、4−メトキシベンジル−L−ペニシラミン、4−メチルベンジル−D−ペニシラミン、4−メチルベンジル−L−ペニシラミン、ベンジル−D−システイン、ベンジル−L−システイン、ベンジル−DL−ホモシステイン、カルバモイル−L−システイン、カルボキシエチル−L−システイン、カルボキシメチル−L−システイン、ジフェニルメチル−L−システイン、エチル−L−システイン、メチル−L−システイン、t−ブチル−D−システイン、トリチル−L−ホモシステイン、トリチル−D−ペニシラミン、シスタチオニン、ホモシスチン、L−ホモシスチン、(2−アミノエチル)−L−システイン、セレノ−L−シスチン、シスタチオニン、Cys(StBu)−OH、およびアセトアミドメチル−D−ペニシラミンを含むがこれらに限定されない。 Amino acid analogs include analogs of cysteine and methionine. Examples of amino acid analogs of cysteine and methionine are Cys (farnesyl) -OH, Cys (farnesyl) -OMe, α-methyl-methionine, Cys (2-hydroxyethyl) -OH, Cys (3-aminopropyl) -OH. , 2-Amino-4- (ethylthio) butyric acid, butionine, butionine sulfoxymine, etionine, methionine methylsulfonium chloride, selenomethionin, cysteine acid, [2- (4-pyridyl) ethyl] -DL-penicillamine, [2 -(4-Pyridyl) ethyl] -L-Cysteine, 4-methoxybenzyl-D-penicillamine, 4-methoxybenzyl-L-penicillamine, 4-methylbenzyl-D-penicillamine, 4-methylbenzyl-L-penicillamine, benzyl -D-Cysteine, benzyl-L-Cysteine, benzyl-DL-Homocysteine, Carbamoyl-L-Cysteine, Carboxyethyl-L-Cysteine, Carboxymethyl-L-Cysteine, Diphenylmethyl-L-Cysteine, Ethyl-L-Cysteine , Methyl-L-Cysteine, t-Butyl-D-Cysteine, Trityl-L-Homocysteine, Trityl-D-Penisylamine, Sistathionine, Homocystine, L-Homocystine, (2-Aminoethyl) -L-Cysteine, Sereno-L -Includes, but is not limited to, cystine, cystathionine, Cys (StBu) -OH, and acetamide methyl-D-peniciramine.

アミノ酸類似体は、フェニルアラニンおよびチロシンの類似体を含む。フェニルアラニンおよびチロシンのアミノ酸類似体の例は、β−メチル−フェニルアラニン、β−ヒドロキシフェニルアラニン、α−メチル−3−メトキシ−DL−フェニルアラニン、α−メチル−D−フェニルアラニン、α−メチル−L−フェニルアラニン、1,2,3,4−テトラヒドロイソキノリン−3−カルボン酸、2,4−ジクロロ−フェニルアラニン、2−(トリフルオロメチル)−D−フェニルアラニン、2−(トリフルオロメチル)−L−フェニルアラニン、2−ブロモ−D−フェニルアラニン、2−ブロモ−L−フェニルアラニン、2−クロロ−D−フェニルアラニン、2−クロロ−L−フェニルアラニン、2−シアノ−D−フェニルアラニン、2−シアノ−L−フェニルアラニン、2−フルオロ−D−フェニルアラニン、2−フルオロ−L−フェニルアラニン、2−メチル−D−フェニルアラニン、2−メチル−L−フェニルアラニン、2−ニトロ−D−フェニルアラニン、2−ニトロ−L−フェニルアラニン、2,4,5−トリヒドロキシ−フェニルアラニン、3,4,5−トリフルオロ−D−フェニルアラニン、3,4,5−トリフルオロ−L−フェニルアラニン、3,4−ジクロロ−D−フェニルアラニン、3,4−ジクロロ−L−フェニルアラニン、3,4−ジフルオロ−D−フェニルアラニン、3,4−ジフルオロ−L−フェニルアラニン、3,4−ジヒドロキシ−L−フェニルアラニン、3,4−ジメトキシ−L−フェニルアラニン、3,5,3’−トリヨード−L−サイロニン、3,5−ジヨード−D−チロシン、3,5−ジヨード−L−チロシン、3,5−ジヨード−L−サイロニン、3−(トリフルオロメチル)−D−フェニルアラニン、3−(トリフルオロメチル)−L−フェニルアラニン、3−アミノ−L−チロシン、3−ブロモ−D−フェニルアラニン、3−ブロモ−L−フェニルアラニン、3−クロロ−D−フェニルアラニン、3−クロロ−L−フェニルアラニン、3−クロロ−L−チロシン、3−シアノ−D−フェニルアラニン、3−シアノ−L−フェニルアラニン、3−フルオロ−D−フェニルアラニン、3−フルオロ−L−フェニルアラニン、3−フルオロ−チロシン、3−ヨード−D−フェニルアラニン、3−ヨード−L−フェニルアラニン、3−ヨード−L−チロシン、3−メトキシ−L−チロシン、3−メチル−D−フェニルアラニン、3−メチル−L−フェニルアラニン、3−ニトロ−D−フェニルアラニン、3−ニトロ−L−フェニルアラニン、3−ニトロ−L−チロシン、4−(トリフルオロメチル)−D−フェニルアラニン、4−(トリフルオロメチル)−L−フェニルアラニン、4−アミノ−D−フェニルアラニン、4−アミノ−L−フェニルアラニン、4−ベンゾイル−D−フェニルアラニン、4−ベンゾイル−L−フェニルアラニン、4−ビス(2−クロロエチル)アミノ−L−フェニルアラニン、4−ブロモ−D−フェニルアラニン、4−ブロモ−L−フェニルアラニン、4−クロロ−D−フェニルアラニン、4−クロロ−L−フェニルアラニン、4−シアノ−D−フェニルアラニン、4−シアノ−L−フェニルアラニン、4−フルオロ−D−フェニルアラニン、4−フルオロ−L−フェニルアラニン、4−ヨード−D−フェニルアラニン、4−ヨード−L−フェニルアラニン、ホモフェニルアラニン、サイロキシン、3,3−ジフェニルアラニン、サイロニン、エチル−チロシン、およびメチル−チロシンを含む。 Amino acid analogs include analogs of phenylalanine and tyrosine. Examples of amino acid analogs of phenylalanine and tyrosine are β-methyl-phenylalanine, β-hydroxyphenylalanine, α-methyl-3-methoxy-DL-phenylalanine, α-methyl-D-phenylalanine, α-methyl-L-phenylalanine, 1,2,3,4-tetrahydroisoquinolin-3-carboxylic acid, 2,4-dichloro-phenylalanine, 2- (trifluoromethyl) -D-phenylalanine, 2- (trifluoromethyl) -L-phenylalanine, 2- Bromo-D-Phenylalanine, 2-Bromo-L-Phenylalanine, 2-Chloro-D-Phenylalanine, 2-Chloro-L-Phenylalanine, 2-Cyano-D-Phenylalanine, 2-Cyano-L-Phenylalanine, 2-Fluoro- D-Phenylalanine, 2-Fluoro-L-Phenylalanine, 2-Methyl-D-Phenylalanine, 2-Methyl-L-Phenylalanine, 2-Nitro-D-Phenylalanine, 2-Nitro-L-Phenylalanine, 2,4,5- Trihydroxy-phenylalanine, 3,4,5-trifluoro-D-phenylalanine, 3,4,5-trifluoro-L-phenylalanine, 3,4-dichloro-D-phenylalanine, 3,4-dichloro-L-phenylalanine , 3,4-Difluoro-D-Phenylalanine, 3,4-difluoro-L-Phenylalanine, 3,4-dihydroxy-L-Phenylalanine, 3,4-dimethoxy-L-Phenylalanine, 3,5,3'-triiodo- L-thyronine, 3,5-diiodo-D-tyrosine, 3,5-diiodo-L-tyrosine, 3,5-diiodo-L-thyronine, 3- (trifluoromethyl) -D-phenylalanine, 3- (tri) Fluoromethyl) -L-Phenylalanine, 3-Amino-L-Tyrosine, 3-Bromo-D-Phenylalanine, 3-Bromo-L-Phenylalanine, 3-Chloro-D-Phenylalanine, 3-Chloro-L-Phenylalanine, 3- Chloro-L-tyrosine, 3-cyano-D-phenylalanine, 3-cyano-L-phenylalanine, 3-fluoro-D-phenylalanine, 3-fluoro-L-phenylalanine, 3-fluoro-tyrosine, 3-iodo-D- Phenylalanine, 3-iodo-L-phenylalanine, 3-iodo-L-tyrosine, 3-methoxy-L-tyrosine, 3-methyl-D-phenylalanine, 3-methyl-L-fe Nylalanine, 3-Nitro-D-Phenylalanine, 3-Nitro-L-Phenylalanine, 3-Nitro-L-Tyrosine, 4- (Trifluoromethyl) -D-Phenylalanine, 4- (Trifluoromethyl) -L-Phenylalanine, 4-Amino-D-Phenylalanine, 4-Amino-L-Phenylalanine, 4-Benzoyl-D-Phenylalanine, 4-Benzoyl-L-Phenylalanine, 4-bis (2-chloroethyl) Amino-L-Phenylalanine, 4-Bromo- D-Phenylalanine, 4-Bromo-L-Phenylalanine, 4-Chloro-D-Phenylalanine, 4-Chloro-L-Phenylalanine, 4-Cyano-D-Phenylalanine, 4-Cyano-L-Phenylalanine, 4-Fluoro-D- Includes Phenylalanine, 4-Fluoro-L-Phenylalanine, 4-Iodo-D-Phenylalanine, 4-Iodo-L-Phenylalanine, Homophenylalanine, Syroxine, 3,3-Diphenylalanine, Sylonine, Ethyl-tyrosine, and Methyl-tyrosine ..

アミノ酸類似体は、プロリンの類似体を含む。プロリンのアミノ酸類似体の例は、3,4−デヒドロ−プロリン、4−フルオロ−プロリン、cis−4−ヒドロキシ−プロリン、チアゾリジン−2−カルボン酸、およびtrans−4−フルオロ−プロリンを含むがこれらに限定されない。 Amino acid analogs include analogs of proline. Examples of amino acid analogs of proline include 3,4-dehydro-proline, 4-fluoro-proline, cis-4-hydroxy-proline, thiazolidine-2-carboxylic acid, and trans-4-fluoro-proline. Not limited to.

アミノ酸類似体は、セリンおよびトレオニンの類似体を含む。セリンおよびトレオニンのアミノ酸類似体の例は、3−アミノ−2−ヒドロキシ−5−メチルヘキサン酸、2−アミノ−3−ヒドロキシ−4−メチルペンタン酸、2−アミノ−3−エトキシブタン酸、2−アミノ−3−メトキシブタン酸、4−アミノ−3−ヒドロキシ−6−メチルヘプタン酸、2−アミノ−3−ベンジルオキシプロピオン酸、2−アミノ−3−ベンジルオキシプロピオン酸、2−アミノ−3−エトキシプロピオン酸、4−アミノ−3−ヒドロキシブタン酸、およびα−メチルセリンを含むがこれらに限定されない。 Amino acid analogs include serine and threonine analogs. Examples of amino acid analogs of serine and threonine are 3-amino-2-hydroxy-5-methylhexanoic acid, 2-amino-3-hydroxy-4-methylpentanoic acid, 2-amino-3-ethoxybutanoic acid, 2 −Amino-3-methoxybutanoic acid, 4-amino-3-hydroxy-6-methylheptanic acid, 2-amino-3-benzyloxypropionic acid, 2-amino-3-benzyloxypropionic acid, 2-amino-3 Includes, but is not limited to, −ethoxypropionic acid, 4-amino-3-hydroxybutanoic acid, and α-methylserine.

アミノ酸類似体は、トリプトファンの類似体を含む。トリプトファンのアミノ酸類似体の例は、α−メチル−トリプトファン;β−(3−ベンゾチエニル)−D−アラニン;β−(3−ベンゾチエニル)−L−アラニン;1−メチル−トリプトファン;4−メチル−トリプトファン;5−ベンジルオキシ−トリプトファン;5−ブロモ−トリプトファン;5−クロロ−トリプトファン;5−フルオロ−トリプトファン;5−ヒドロキシ−トリプトファン;5−ヒドロキシ−L−トリプトファン;5−メトキシ−トリプトファン;5−メトキシ−L−トリプトファン;5−メチル−トリプトファン;6−ブロモ−トリプトファン;6−クロロ−D−トリプトファン;6−クロロ−トリプトファン;6−フルオロ−トリプトファン;6−メチル−トリプトファン;7−ベンジルオキシ−トリプトファン;7−ブロモ−トリプトファン;7−メチル−トリプトファン;D−1,2,3,4−テトラヒドロ−ノルハルマン−3−カルボン酸;6−メトキシ−1,2,3,4−テトラヒドロノルハルマン−1−カルボン酸;7−アザトリプトファン;L−1,2,3,4−テトラヒドロ−ノルハルマン−3−カルボン酸;5−メトキシ−2−メチル−トリプトファン;および6−クロロ−L−トリプトファンを含むがこれらに限定されない。 Amino acid analogs include tryptophan analogs. Examples of amino acid analogs of tryptophan are α-methyl-tryptophan; β- (3-benzothienyl) -D-alanine; β- (3-benzothienyl) -L-alanine; 1-methyl-tryptophan; 4-methyl. -Tryptophan; 5-benzyloxy-tryptophan; 5-bromo-tryptophan; 5-chloro-tryptophan; 5-fluoro-tryptophan; 5-hydroxy-tryptophan; 5-hydroxy-L-tryptophan; 5-methoxy-tryptophan; 5- Methoxy-L-tryptophan; 5-methyl-tryptophan; 6-bromo-tryptophan; 6-chloro-D-tryptophan; 6-chloro-tryptophan; 6-fluoro-tryptophan; 6-methyl-tryptophan; 7-benzyloxy-tryptophan 7-Bromo-tryptophan; 7-methyl-tryptophan; D-1,2,3,4-tetrahydro-norhalman-3-carboxylic acid; 6-methoxy-1,2,3,4-tetrahydronorhalman-1- Carboic acid; 7-azatryptophan; L-1,2,3,4-tetrahydro-norhalman-3-carboxylic acid; 5-methoxy-2-methyl-tryptophan; and 6-chloro-L-tryptophan. Not limited.

一部の実施形態では、アミノ酸類似体は、ラセミ体である。一部の実施形態では、アミノ酸類似体のD異性体を使用する。一部の実施形態では、アミノ酸類似体のL異性体を使用する。他の実施形態では、アミノ酸類似体は、R立体配置内またはS立体配置内のキラル中心を含む。さらに他の実施形態では、β−アミノ酸類似体のアミノ基を、保護基、例えば、tert−ブチルオキシカルボニル(BOC基)、9−フルオレニルメチルオキシカルボニル(FMOC)、トシルなどで置換する。さらに他の実施形態では、β−アミノ酸類似体のカルボン酸官能基を、例えば、エステル誘導体として保護する。一部の実施形態では、アミノ酸類似体の塩を使用する。 In some embodiments, the amino acid analog is racemic. In some embodiments, the D isomer of the amino acid analog is used. In some embodiments, the L isomer of the amino acid analog is used. In other embodiments, the amino acid analog comprises a chiral center within the R or S configuration. In yet another embodiment, the amino group of the β-amino acid analog is replaced with a protecting group such as tert-butyloxycarbonyl (BOC group), 9-fluorenylmethyloxycarbonyl (FMOC), tosyl and the like. In yet another embodiment, the carboxylic acid functional group of the β-amino acid analog is protected, for example, as an ester derivative. In some embodiments, salts of amino acid analogs are used.

「非必須」アミノ酸残基とは、その必須の生物学的活性または生化学的活性(例えば、受容体の結合または活性化)を消失させるかまたは実質的に変化させずに、ポリペプチドの野生型配列から変化させうる残基である。「必須」アミノ酸残基とは、ポリペプチドの野生型配列から変化させると、ポリペプチドの必須の生物学的活性または生化学的活性の消失または実質的な消失を結果としてもたらす残基である。 A "non-essential" amino acid residue is a wild-type polypeptide without abolishing or substantially altering its essential biological or biochemical activity (eg, receptor binding or activation). It is a residue that can be changed from the type sequence. An "essential" amino acid residue is a residue that, when varied from the wild-type sequence of a polypeptide, results in the loss or substantial loss of the essential biological or biochemical activity of the polypeptide.

「保存的アミノ酸置換」とは、アミノ酸残基を、類似の側鎖を有するアミノ酸残基で置きかえるアミノ酸置換である。当技術分野では、類似の側鎖を有するアミノ酸残基のファミリーが規定されている。これらのファミリーは、塩基性側鎖(例えば、K、R、H)を伴うアミノ酸、酸性側鎖(例えば、D、E)を伴うアミノ酸、非荷電の極性側鎖(例えば、G、N、Q、S、T、Y、C)を伴うアミノ酸、非極性側鎖(例えば、A、V、L、I、P、F、M、W)を伴うアミノ酸、ベータ−分枝状側鎖(例えば、T、V、I)を伴うアミノ酸、および芳香族側鎖(例えば、Y、F、W、H)を伴うアミノ酸を含む。したがって、ポリペプチド内で予測される非必須アミノ酸残基を、例えば、同じ側鎖ファミリーに由来する別のアミノ酸残基で置きかえる。許容可能な置換の他の例は、等体積比に関する検討事項(例えば、メチオニンに対するノルロイシン)または他の特性(例えば、フェニルアラニンに対する2−チエニルアラニン、またはトリプトファンに対する6−Cl−トリプトファン)に基づく置換である。 A "conservative amino acid substitution" is an amino acid substitution in which an amino acid residue is replaced with an amino acid residue having a similar side chain. In the art, families of amino acid residues with similar side chains are defined. These families include amino acids with basic side chains (eg K, R, H), amino acids with acidic side chains (eg D, E), and uncharged polar side chains (eg G, N, Q). , S, T, Y, C), amino acids with non-polar side chains (eg, A, V, L, I, P, F, M, W), beta-branched side chains (eg, eg Includes amino acids with T, V, I) and amino acids with aromatic side chains (eg, Y, F, W, H). Thus, the predicted non-essential amino acid residues within the polypeptide are replaced, for example, with another amino acid residue from the same side chain family. Other examples of acceptable substitutions are substitutions based on equal volume ratio considerations (eg, norleucine to methionine) or other properties (eg, 2-thienylalanine to phenylalanine, or 6-Cl-tryptophan to tryptophan). be.

B.詳細な説明
Wnt3aの分子クローニングおよび特徴付けについては、Saitohら、Biochem Biophys Res Commun、2001年、284巻(5号):1168〜75頁により記載された。天然ヒトWnt3aとは、352アミノ酸(配列番号1)からなる、脂質修飾された増殖因子であって、幹細胞の活性化またはそれらの自己再生の刺激において有効な増殖因子である。場合によって、その疎水性の性質に起因して、活性のWnt3aポリペプチドまたは他のWntポリペプチドは、スケーラブルなレベルで、均一性まで精製することが困難である。本明細書の一態様では、Wntポリペプチドを精製するための方法が記載される。場合によって、精製法により、ヒトWntポリペプチドの純度および収率が改善される。一部の実施形態では、精製されたWntポリペプチドを、治療レジメンの一部として使用する。一部の実施形態では、精製されたWntポリペプチドを、治療ポリペプチドとして使用する。
B. Detailed Description Molecular cloning and characterization of Wnt3a is described by Saitoh et al., Biochem Biophys Res Commun, 2001, 284 (5): 1168-75. Natural human Wnt3a is a lipid-modified growth factor consisting of 352 amino acids (SEQ ID NO: 1) and is an effective growth factor in activating stem cells or stimulating their self-renewal. In some cases, due to their hydrophobic nature, active Wnt3a polypeptides or other Wnt polypeptides are difficult to purify to homogeneity at scalable levels. In one aspect of the specification, a method for purifying a Wnt polypeptide is described. In some cases, purification methods improve the purity and yield of human Wnt polypeptides. In some embodiments, the purified Wnt polypeptide is used as part of a therapeutic regimen. In some embodiments, the purified Wnt polypeptide is used as a therapeutic polypeptide.

本明細書の別の個所で記載される通り、Wntポリペプチドは、高度に保存された分泌型シグナル伝達分子のファミリーを形成する。Wntポリペプチドは、ヒトWntポリペプチドなど、哺乳動物Wntポリペプチドでありうる。一部の実施形態では、Wntポリペプチドは、Wnt1ポリペプチド配列、Wnt2ポリペプチド配列、Wnt2b(またはWnt13)ポリペプチド配列、Wnt3ポリペプチド配列、Wnt3aポリペプチド配列、Wnt4ポリペプチド配列、Wnt5aポリペプチド配列、Wnt5bポリペプチド配列、Wnt6ポリペプチド配列、Wnt7aポリペプチド配列、Wnt7bポリペプチド配列、Wnt8aポリペプチド配列、Wnt8bポリペプチド配列、Wnt9a(Wnt14、またはWnt14b)ポリペプチド配列、Wnt9b(Wnt14b、またはWnt15)ポリペプチド配列、Wnt10aポリペプチド配列、Wnt10b(またはWnt12)ポリペプチド配列、Wnt11ポリペプチド配列、Wnt−16aポリペプチド配列、もしくはWnt−16bポリペプチド配列、またはこれらの機能的に活性な変異体を含む。一部の実施形態では、Wntポリペプチドは、Wnt3aポリペプチド、Wnt5aポリペプチド、Wnt10bポリペプチド、およびこれらの機能的に活性なWnt変異体からなる群から選択される。一部の実施形態では、Wntポリペプチドは、Wnt3aポリペプチドまたはその機能的に活性な変異体である。一部の実施形態では、Wntポリペプチドは、Wnt5aポリペプチドまたはその機能的に活性な変異体である。一部の実施形態では、Wntポリペプチドは、Wnt10bポリペプチドまたはその機能的に活性な変異体である。一部の実施形態では、Wnt3aポリペプチドは、ヒトWnt3aポリペプチドまたはその機能的に活性な変異体である。場合によって、機能的に活性な変異体のWnt3aポリペプチドの配列同一性は、ヒトWnt3aポリペプチド配列(例えば、配列番号1)など、天然のWnt3aポリペプチド配列に対して、少なくとも、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、約90%、約95%、または約99%である。場合によって、機能的に活性な変異体のWnt3aポリペプチドの配列同一性は、ヒトWnt3aポリペプチド配列(例えば、配列番号1)など、天然のWnt3aポリペプチド配列に対して、多くとも約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、約90%、約95%、または約100%である。場合によって、Wnt3aポリペプチドのアミノ酸配列は、配列番号1に示されるか、またはWnt3aポリペプチドは、配列番号2の核酸配列によりコードされる。 As described elsewhere herein, Wnt polypeptides form a family of highly conserved secretory signaling molecules. The Wnt polypeptide can be a mammalian Wnt polypeptide, such as a human Wnt polypeptide. In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt1 polypeptide sequence, a Wnt2 polypeptide sequence, a Wnt2b (or Wnt13) polypeptide sequence, a Wnt3 polypeptide sequence, a Wnt3a polypeptide sequence, a Wnt4 polypeptide sequence, a Wnt5a polypeptide sequence. , Wnt5b polypeptide sequence, Wnt6 polypeptide sequence, Wnt7a polypeptide sequence, Wnt7b polypeptide sequence, Wnt8a polypeptide sequence, Wnt8b polypeptide sequence, Wnt9a (Wnt14, or Wnt14b) polypeptide sequence, Wnt9b (Wnt14b, or Wnt15) poly Includes peptide sequences, Wnt10a polypeptide sequences, Wnt10b (or Wnt12) polypeptide sequences, Wnt11 polypeptide sequences, Wnt-16a polypeptide sequences, or Wnt-16b polypeptide sequences, or functionally active variants thereof. In some embodiments, the Wnt polypeptide is selected from the group consisting of Wnt3a polypeptide, Wnt5a polypeptide, Wnt10b polypeptide, and functionally active Wnt variants thereof. In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt3a polypeptide or a functionally active variant thereof. In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt5a polypeptide or a functionally active variant thereof. In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt10b polypeptide or a functionally active variant thereof. In some embodiments, the Wnt3a polypeptide is a human Wnt3a polypeptide or a functionally active variant thereof. In some cases, the sequence identity of the Wnt3a polypeptide of the functionally active variant is at least about 30% relative to the native Wnt3a polypeptide sequence, such as the human Wnt3a polypeptide sequence (eg, SEQ ID NO: 1). About 40%, about 50%, about 60%, about 70%, about 80%, about 90%, about 95%, or about 99%. In some cases, the sequence identity of the Wnt3a polypeptide of the functionally active variant is at most about 30% relative to the native Wnt3a polypeptide sequence, such as the human Wnt3a polypeptide sequence (eg, SEQ ID NO: 1). About 40%, about 50%, about 60%, about 70%, about 80%, about 90%, about 95%, or about 100%. Optionally, the amino acid sequence of the Wnt3a polypeptide is set forth in SEQ ID NO: 1, or the Wnt3a polypeptide is encoded by the nucleic acid sequence of SEQ ID NO: 2.

場合によって、本明細書で記載される精製スキームは、単純であり、廉価である。場合によって、本明細書で記載される精製スキームは、Wntポリペプチドの機能的に活性な形態の、高純度による精製を可能とする。一部の実施形態では、本明細書で記載される精製法は、Wntポリペプチドの、組換え宿主細胞の培養培地からの精製を可能とする。場合によって、組換え宿主細胞または発現細胞系は、原核宿主細胞もしくは原核発現細胞系、酵母宿主細胞もしくは酵母発現細胞系、昆虫宿主細胞もしくは昆虫発現細胞系、または哺乳動物宿主細胞もしくは哺乳動物発現細胞系である。 In some cases, the purification schemes described herein are simple and inexpensive. In some cases, the purification schemes described herein allow purification of the functionally active form of the Wnt polypeptide with high purity. In some embodiments, the purification methods described herein allow the purification of Wnt polypeptides from the culture medium of recombinant host cells. In some cases, the recombinant host cell or expression cell line may be a prokaryotic host cell or prokaryotic cell line, a yeast host cell or yeast-expressing cell line, an insect host cell or insect-expressing cell line, or a mammalian host cell or mammalian-expressing cell. It is a system.

一部の実施形態では、組換え宿主細胞または発現細胞系は、酵母宿主細胞または酵母発現細胞系である。例示的な酵母宿主細胞は、GS115、KM71H、SMD1168、SMD1168H、およびX−33など、Pichia pastorisの酵母株;ならびにINVSc1など、Saccharomyces cerevisiaeの酵母株を含むがこれらに限定されない。 In some embodiments, the recombinant host cell or expressing cell line is a yeast host cell or yeast expressing cell line. Exemplary yeast host cells include, but are not limited to, Pichia pastoris yeast strains such as GS115, KM71H, SMD1168, SMD1168H, and X-33; and Saccharomyces cerevisiae yeast strains such as INVSc1.

一部の実施形態では、組換え宿主細胞または発現細胞系は、昆虫宿主細胞または昆虫発現細胞系である。例示的な昆虫細胞系は、Drosophila属S2細胞、Sf9細胞、Sf21細胞、High Five(商標)細胞、およびexpresSF+(登録商標)細胞を含むがこれらに限定されない。 In some embodiments, the recombinant host cell or expressing cell line is an insect host cell or insect expressing cell line. Exemplary insect cell lines include, but are not limited to, Drosophila S2 cells, Sf9 cells, Sf21 cells, High Five ™ cells, and expressSF + ™ cells.

一部の実施形態では、組換え宿主細胞または発現細胞系は、哺乳動物宿主細胞または哺乳動物発現細胞系である。場合によって、哺乳動物細胞系は、安定的な細胞系、または目的の遺伝子素材を、それ自体のゲノムに組み込み、幾世代にもわたる細胞分裂の後に、遺伝子素材の産物を発現させる能力を有する細胞系である。一部の実施形態では、哺乳動物細胞系は、医薬品の製造管理および品質管理に関する基準(cGMP)に適合性の細胞系である。例示的な哺乳動物細胞系は、293A細胞系、293FT細胞系、293F細胞、293H細胞、CHO DG44細胞、CHO−S細胞、CHO−K1細胞、Expi293F(商標)細胞、Flp−In(商標)T−REx(商標)293細胞系、Flp−In(商標)−293細胞系、Flp−In(商標)−3T3細胞系、Flp−In(商標)−BHK細胞系、Flp−In(商標)−CHO細胞系、Flp−In(商標)−CV−1細胞系、Flp−In(商標)−Jurkat細胞系、FreeStyle(商標)293−F細胞、FreeStyle(商標)CHO−S細胞、GripTite(商標)293MSR細胞系、GS−CHO細胞系、HepaRG(商標)細胞、T−REx(商標)Jurkat細胞系、Per.C6細胞、T−REx(商標)−293細胞系、T−REx(商標)−CHO細胞系、およびT−REx(商標)−HeLa細胞系を含むがこれらに限定されない。一部の実施形態では、哺乳動物細胞系は、CHO細胞系である。一部の実施形態では、哺乳動物細胞系は、CHO−S細胞系である。本明細書で使用される「CHO細胞」または「CHO細胞系」とは、異なる種類のCHO細胞およびCHO細胞系を包摂する総称的な用語である。 In some embodiments, the recombinant host cell or expressing cell line is a mammalian host cell or mammalian expressing cell line. In some cases, a mammalian cell line is a cell that has the ability to integrate a stable cell line, or genetic material of interest, into its own genome and express the product of the genetic material after generations of cell division. It is a system. In some embodiments, the mammalian cell line is a cell line that is compatible with the Pharmaceutical Manufacturing and Quality Control Standards (cGMP). Exemplary mammalian cell lines are the 293A cell line, the 293FT cell line, the 293F cell line, the 293H cell line, the CHO DG44 cell line, the CHO-S cell line, the CHO-K1 cell line, the Expi293F ™ cell line, and the Flp-In ™ cell line. -REx ™ 293 cell line, Flp-In ™ -293 cell line, Flp-In ™ -3T3 cell line, Flp-In ™ -BHK cell line, Flp-In ™ -CHO Cell line, Flp-In ™ -CV-1 cell line, Flp-In ™ -Jurkat cell line, FreeStyle 2933-F cell, FreeStyle CHO-S cell, GripTite 293MSR Cell line, GS-CHO cell line, HepaRG ™ cell, T-REx ™ Jurkat cell line, Per. Includes, but is not limited to, C6 cells, T-REx ™ -293 cell line, T-REx ™ -CHO cell line, and T-REx ™ -HeLa cell line. In some embodiments, the mammalian cell line is a CHO cell line. In some embodiments, the mammalian cell line is a CHO-S cell line. As used herein, "CHO cell" or "CHO cell line" is a generic term that includes different types of CHO cells and CHO cell lines.

一部の実施形態では、哺乳動物宿主細胞を、液体懸濁培養物として、軟寒天中で、軟寒天の上部において、または単層として増殖させる。一部の実施形態では、CHO細胞を、液体懸濁培養物として、軟寒天中で、軟寒天の上部において、または単層として増殖させる。一部の実施形態では、CHO細胞を、液体懸濁培養物中で培養する。場合によって、培養培地は、血清を含有する。血清の非限定的な例は、ウシ胎仔血清(FBS)、HyClone FetalClone IIおよびHyClone FetalClone III、鉄補充ウシ胎仔血清(ICS)、ならびにヒト血小板溶解物を含む。一部の実施形態では、血清は、FBSである。一部の実施形態では、培地中に存在するFBSは、多くとも約0.1%、0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、またはこれ未満である。一部の実施形態では、培地中に存在するFBSは、少なくとも約0.1%、0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、またはこれを超える。 In some embodiments, mammalian host cells are grown as a liquid suspension culture in soft agar, on top of soft agar, or as a monolayer. In some embodiments, CHO cells are grown as a liquid suspension culture in soft agar, on top of soft agar, or as a monolayer. In some embodiments, CHO cells are cultured in a liquid suspension culture. In some cases, the culture medium contains serum. Non-limiting examples of sera include fetal bovine serum (FBS), HyClone Fetal Clone II and HyClone Fetal Clone III, iron-supplemented fetal bovine serum (ICS), and human platelet lysates. In some embodiments, the serum is FBS. In some embodiments, the FBS present in the medium is at most about 0.1%, 0.5%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8 %, 9%, 10%, 11%, 12%, 13%, 14%, 15%, or less. In some embodiments, the FBS present in the medium is at least about 0.1%, 0.5%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%. , 9%, 10%, 11%, 12%, 13%, 14%, 15%, or more.

一部の実施形態では、血清(例えば、FBS)は、発現の誘導、およびWntポリペプチド(例えば、Wnt3aポリペプチド)の、培養培地への分泌に必要とされる。一部の実施形態では、血清は、Wntポリペプチド(例えば、Wnt3a内のSer209などの残基)上の脂質修飾に使用される1または複数の必須因子を供給する。一部の実施形態では、血清は、Wntポリペプチド(例えば、Wnt3a)の、小胞体(ER)から、ゴルジ体へ、次いで、細胞膜への輸送に使用される、1または複数のシャペロンタンパク質および親油性分子を供給する。 In some embodiments, serum (eg, FBS) is required to induce expression and secrete the Wnt polypeptide (eg, Wnt3a polypeptide) into the culture medium. In some embodiments, serum supplies one or more essential factors used for lipid modification on Wnt polypeptides (eg, residues such as Ser209 in Wnt3a). In some embodiments, serum is used to transport the Wnt polypeptide (eg, Wnt3a) from the endoplasmic reticulum (ER) to the Golgi apparatus and then to the cell membrane, with one or more chaperone proteins and a parent. Supply oily molecules.

一部の実施形態では、脂質成分を除去するように血清を改変する。次いで、場合によって、規定されたセットの脂質を、改変された血清に導入する。場合によって、木炭などの剥離剤を使用して、非極性の親油性材料(例えば、ウイルス、増殖因子、およびホルモン)を、血清から除去する。場合によって、脂質補充物質を、改変された血清に導入する。脂質補充物質の非限定的な例は、Lipid Mixture1(Sigma−Aldrich)、Lipid Mixture2(Sigma−Aldrich)、Lipogro(登録商標)(Rocky Mountain Biologicals)、およびChemically Defined Lipid Concentration(Life Technologies)を含む。 In some embodiments, the serum is modified to remove the lipid component. In some cases, the defined set of lipids is introduced into the modified serum. Optionally, a stripper such as charcoal is used to remove non-polar lipophilic materials (eg, viruses, growth factors, and hormones) from the serum. Optionally, a lipid supplement is introduced into the modified serum. Non-limiting examples of lipid supplements include Lipid Mixture 1 (Sigma-Aldrich), Lipid Mixture 2 (Sigma-Aldrich), Lipogro® (Rocky Mountain Biologics), and Chemical Systems.

一部の実施形態では、哺乳動物宿主細胞(例えば、CHO細胞またはCHO−S細胞)を、無血清培地中で培養する。無血清培地の非限定的な例は、CD CHO培地、CD CHO AGT(商標)培地、CD OptiCHO(商標)培地、CHO−S−SFM
II(任意選択で、ヒポキサンチンおよびチミジンを含む)、CD 293 AGT(商標)培地、アデノウイルス発現培地(AEM)、FreeStyle(商標)293発現培地、EX−CELL(登録商標)302無血清培地、EX−CELL(登録商標)325 PF CHO無血清培地、EX−CELL(登録商標)CD CHO−2動物成分非含有培地、EX−CELL(登録商標)CD CHO−3培地、およびEX−CELL(登録商標)CDHO DHFR動物成分非含有培地を含む。
In some embodiments, mammalian host cells (eg, CHO cells or CHO-S cells) are cultured in serum-free medium. Non-limiting examples of serum-free media are CD CHO medium, CD CHO AGT ™ medium, CD OptiCHO ™ medium, CHO-S-SFM.
II (optionally containing hypoxanthin and thymidin), CD 293 AGT ™ medium, adenovirus expression medium (AEM), FreeStyle 293 expression medium, EX-CELL® 302 serum-free medium, EX-CELL® 325 PF CHO serum-free medium, EX-CELL® CD CHO-2 animal component-free medium, EX-CELL® CD CHO-3 medium, and EX-CELL® Includes CDHO DHFR - animal component-free medium.

一部の実施形態では、無血清培地は、1または複数のさらなる補充物質を含有する。一部の実施形態では、さらなる補充物質は、血清である。場合によって、血清は、FBSである。場合によって、無血清培地中に存在するFBSは、多くとも約0.1%、0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、またはこれ未満である。場合によって、無血清培地中に存在するFBSは、少なくとも約0.1%、0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、またはこれを超える。 In some embodiments, the serum-free medium contains one or more additional supplements. In some embodiments, the additional supplement is serum. In some cases, the serum is FBS. In some cases, the FBS present in the serum-free medium is at most about 0.1%, 0.5%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 11%, 12%, 13%, 14%, 15%, or less. In some cases, the FBS present in the serum-free medium is at least about 0.1%, 0.5%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9 %, 10%, 11%, 12%, 13%, 14%, 15%, or more.

一部の実施形態では、さらなる補充物質は、脂質補充物質である。脂質補充物質の非限定的な例は、Lipid Mixture1(Sigma−Aldrich)、Lipid Mixture2(Sigma−Aldrich)、Lipogro(登録商標)(Rocky Mountain Biologicals)、およびChemically Defined Lipid Concentration(Life Technologies)を含む。一部の実施形態では、無血清培地は、脂質補充物質を含有する。 In some embodiments, the additional supplement is a lipid supplement. Non-limiting examples of lipid supplements include Lipid Mixture 1 (Sigma-Aldrich), Lipid Mixture 2 (Sigma-Aldrich), Lipogro® (Rocky Mountain Biologics), and Chemical Systems. In some embodiments, the serum-free medium contains a lipid supplement.

一部の実施形態では、さらなる補充物質は、血清代替物である。一部の実施形態では、血清代替物は、EXCYTE(Millipore)、EX−CYTE+ヒト血清アルブミン+AOF ITS(インスリン、トランスフェリン、およびセレニウム;Millipore)、ヒト血清アルブミン(Millipore)、ヘパリン硫酸(Sigma)、本明細書の別の個所で記載される、DMPCおよびコレステロール、Cell−ess(Essential Pharmaceuticals)などであるがこれらに限定されない脂質から選択される。場合によって、血清代替物の存在下におけるWntポリペプチドは、馴化培地に分泌される。場合によって、血清代替物の存在下におけるWntポリペプチドは、馴化培地に分泌されない。場合によって、血清代替物の存在下におけるWnt3aポリペプチドは、馴化培地に分泌される。場合によって、血清代替物の存在下におけるWnt3aポリペプチドは、馴化培地に分泌されない。 In some embodiments, the additional supplement is a serum substitute. In some embodiments, the serum alternatives are EXCYTE (Millipore), EX-CYTE + human serum albumin + AOF ITS (insulin, transferrin, and selenium; Millipore), human serum albumin (Millipore), heparin sulfate (Sigma), the present invention. It is selected from lipids such as, but not limited to, DMPC and cholesterol, Cell-ess (Essential Pharmaceuticals), which are described elsewhere in the specification. Optionally, the Wnt polypeptide in the presence of a serum substitute is secreted into the conditioned medium. In some cases, Wnt polypeptides in the presence of serum substitutes are not secreted into the conditioned medium. Optionally, the Wnt3a polypeptide in the presence of a serum substitute is secreted into the conditioned medium. In some cases, the Wnt3a polypeptide in the presence of serum substitutes is not secreted into the conditioned medium.

一部の実施形態では、無血清培地条件を忍容する発現ベクターを使用する。場合によって、発現ベクターは、高コピー数の所望の転写物および目的のポリペプチドの分泌をもたらす。場合によって、発現ベクターは、cGMPに適合する哺乳動物細胞系に適合性である。哺乳動物発現ベクターの非限定的な例は、pOptivecベクター、pTargeT(商標)ベクター、BacMam pCMV−Destベクター、Flp−In(商標)コアシステム、Gateway(登録商標)シリーズのベクター、HaloTag(登録商標)ベクター、Flexi(登録商標)ベクター、pCMVTNT(商標)ベクター、およびpcDNA(商標)4/TOベクターを含む。一部の実施形態では、発現ベクターは、pOptivecベクターおよびpTargeT(商標)ベクターから選択される。pOptivecベクターとは、哺乳動物への分泌シグナルと、CMVプロモーターの下流にある目的の遺伝子とを含有する遺伝子の迅速なクローニングを可能とする、TOPO(登録商標)適応型バイシストロニックプラスミドである。ジヒドロ葉酸レダクターゼ選択マーカーにより、迅速な選択が可能となる。場合によって、このベクターを、CHO−S細胞の一過性トランスフェクションのために使用する。場合によって、pTargeT(商標)ベクターを、CHO−S細胞の一過性トランスフェクション、およびWntポリペプチド(例えば、Wnt3a)を発現させる安定的な細胞系の創出のために使用する。 In some embodiments, expression vectors that tolerate serum-free medium conditions are used. In some cases, the expression vector results in the secretion of a high copy number of the desired transcript and the polypeptide of interest. Optionally, the expression vector is compatible with a mammalian cell line compatible with cGMP. Non-limiting examples of mammalian expression vectors include pOptivec vector, pTagT ™ vector, BacMam pCMV-Dest vector, Flp-In ™ core system, Gateway ™ series vector, HaloTag ™. Includes vectors, Flexi® vectors, pCMVTNT® vectors, and pcDNA ™ 4 / TO vectors. In some embodiments, the expression vector is selected from the pOptivec vector and the pTageT ™ vector. The optivec vector is a TOPO® adaptive bicistronic plasmid that allows rapid cloning of genes containing secretory signals to mammals and genes of interest downstream of the CMV promoter. Dihydrofolate reductase selectable markers allow for rapid selection. Optionally, this vector is used for transient transfection of CHO-S cells. Optionally, the pTageT ™ vector is used for transient transfection of CHO-S cells and the creation of a stable cell line expressing the Wnt polypeptide (eg, Wnt3a).

一部の実施形態では、培養条件の酸性化を使用して、Wnt分泌の一助とする。場合によって、培養条件の酸性化を使用して、Wnt3a分泌の一助とする。場合によって、酸性化により、小胞内の酸性化を模倣する。場合によって、酸性化は、細胞質の酸性化である。場合によって、酸性化は、馴化培地中で増殖する細胞により分泌される酸など、自然発生するか、または、例えば、酢酸などの酸の添加など、人工的に発生する。場合によって、酸性化は、Wntポリペプチドの分泌の一助となる。場合によって、酸性化は、Wnt3aポリペプチドの分泌の一助となる。 In some embodiments, acidification of culture conditions is used to aid in Wnt secretion. In some cases, acidification of culture conditions is used to aid Wnt3a secretion. In some cases, acidification mimics the acidification within the vesicles. In some cases, acidification is cytoplasmic acidification. In some cases, acidification occurs naturally, such as acids secreted by cells growing in conditioned medium, or artificially, such as by the addition of acids such as acetic acid. In some cases, acidification aids in the secretion of Wnt polypeptides. In some cases, acidification aids in the secretion of Wnt3a polypeptides.

一部の実施形態では、酵母細胞内、昆虫細胞内、または哺乳動物細胞内のWntポリペプチドの発現法は、当技術分野で周知のプロトコールに従う。場合によって、Wntポリペプチドは、哺乳動物細胞内で発現させる。一部の実施形態では、転写誘導剤を使用して、Wntポリペプチドの発現を誘導する。場合によって、転写誘導剤は、ドキシサイクリン、テトラサイクリン、およびクメルマイシンを含む。場合によって、発現は構成的であるか、または、ポリペプチドは、誘導剤を伴わずに発現させる。一部の実施形態では、Wntポリペプチドは、培地に分泌させる。場合によって、馴化培地を採取し、さらなる薬剤を添加して、Wntポリペプチドを可溶化する。場合によって、さらなる薬剤は、界面活性剤である。場合によって、界面活性剤は、非イオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、または双性イオン性界面活性剤である。例示的な界面活性剤は、Brij−35、Brij−58、3−[(3−コラミドプロピル)ジメチルアンモニオ]−1−プロパンスルホネート(CHAPS)、3−([3−コラミドプロピル]ジメチルアンモニオ)−2−ヒドロキシ−1−プロパンスルホネート(CHAPSO)、ノニルフェノキシポリエトキシルエタノール(nonyl phenoxypolethoxylethanol)(NP−40)、オクチルグ
ルコシド、オクチルチオグルコシド、ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)、Triton
X−100、Triton X−114、Tween20、およびTween80を含むがこれらに限定されない。一部の実施形態では、界面活性剤は、CHAPSまたはTriton X−100である。一部の実施形態では、界面活性剤は、CHAPSである。CHAPSとは、膜タンパク質の可溶化に有用な双性イオン性界面活性剤である。一部の実施形態では、Wntポリペプチドはまた、グリコシル化およびパルミトイル化を介して翻訳後修飾もなされる。
In some embodiments, the expression method of the Wnt polypeptide in yeast cells, insect cells, or mammalian cells follows a protocol well known in the art. Optionally, the Wnt polypeptide is expressed in mammalian cells. In some embodiments, a transcription inducer is used to induce the expression of the Wnt polypeptide. In some cases, transcription inducers include doxycycline, tetracycline, and cumermycin. In some cases, expression is constitutive or the polypeptide is expressed without an inducer. In some embodiments, the Wnt polypeptide is secreted into the medium. Optionally, conditioned medium is harvested and additional agents are added to solubilize the Wnt polypeptide. In some cases, the additional agent is a surfactant. In some cases, the surfactant is a nonionic surfactant, an anionic surfactant, or a zwitterionic surfactant. Exemplary surfactants are Brij-35, Brij-58, 3-[(3-colamidpropyl) dimethylammonio] -1-propanesulfonate (CHAPS), 3-([3-colamidpropyl] dimethyl]. Ammonio) -2-hydroxy-1-propanesulfonate (CHASPO), nonyl phenoxypolethoxylethanol (NP-40), octyl glucoside, octyl thioglucoside, sodium dodecyl sulfate (SDS), Triton
Includes, but is not limited to, X-100, Triton X-114, Tween 20, and Tween 80. In some embodiments, the surfactant is CHAPS or Triton X-100. In some embodiments, the surfactant is CHAPS. CHAPS is a zwitterionic surfactant useful for solubilizing membrane proteins. In some embodiments, the Wnt polypeptide is also post-translational modified via glycosylation and palmitoylation.

パルミトイル化とは、パルミチン酸などの脂肪酸の、システイン残基、セリン残基、およびトレオニン残基への共有結合的接合である。場合によって、パルミトイル化は、タンパク質の疎水性を増強し、それらの膜との会合に寄与する。例えば、Nusseらは、マウスWnt3aタンパク質を、保存されたシステイン残基(C77)においてS−パルミトイル化させ(Willertら、Nature、2003年、423巻:448〜452頁)、パル
ミトイル化させたCys77をアラニン(C77A)で置換した、マウスWnt3aタンパク質の突然変異体形態が、Wntシグナル伝達を活性化させる能力の減殺を示すが、培養培地に正常に分泌されることについて報告した。さらに、研究は、Cys77残基のパルミトイル化が、生物学的活性に重要であることも示した。
Palmitoylation is a covalent bond of fatty acids such as palmitic acid to cysteine residues, serine residues, and threonine residues. In some cases, palmitoylation enhances the hydrophobicity of proteins and contributes to their association with membranes. For example, Nusse et al. S-palmitoylated mouse Wnt3a protein at a conserved cysteine residue (C77) (Willert et al., Nature, 2003, 423: 448-452) and palmitoylated Cys77. It has been reported that the mutant form of the mouse Wnt3a protein substituted with alanine (C77A) shows diminished ability to activate Wnt signaling but is normally secreted into culture medium. In addition, studies have shown that palmitoylation of Cys77 residues is important for biological activity.

一部の実施形態では、Wntポリペプチドを、システイン残基、セリン残基、および/またはトレオニン残基においてパルミトイル化させる。一部の実施形態では、Wnt3aポリペプチドを、システイン残基、セリン残基、および/またはトレオニン残基においてパルミトイル化させる。場合によって、Wnt3aポリペプチドを、配列番号1に示される、C77、S139、S181、S209、またはS211においてパルミトイル化させる。場合によって、Wnt3aポリペプチドを、配列番号1に示される、C77、S139、S181、S209、またはS211から選択されるアミノ酸位置のうちの1または複数においてパルミトイル化させる。場合によって、Wnt3aポリペプチドを、配列番号1に示されるC77においてパルミトイル化させる。場合によって、Wnt3aポリペプチドを、配列番号1に示されるS209においてパルミトイル化させる。場合によって、Wnt3aポリペプチドを、配列番号1に示されるC77およびS209においてパルミトイル化させる。場合によって、Wnt3aタンパク質を、配列番号1に示されるC77においてパルミトイル化させない。場合によって、Wnt3aタンパク質を、配列番号1に示されるS209においてパルミトイル化させるが、配列番号1に示されるC77においてはパルミトイル化させない。 In some embodiments, the Wnt polypeptide is palmitoylated at cysteine residues, serine residues, and / or threonine residues. In some embodiments, the Wnt3a polypeptide is palmitoylated at cysteine residues, serine residues, and / or threonine residues. Optionally, the Wnt3a polypeptide is palmitoylated at C77, S139, S181, S209, or S211 shown in SEQ ID NO: 1. Optionally, the Wnt3a polypeptide is palmitoylated at one or more of the amino acid positions selected from C77, S139, S181, S209, or S211 shown in SEQ ID NO: 1. Optionally, the Wnt3a polypeptide is palmitoylated at C77 set forth in SEQ ID NO: 1. Optionally, the Wnt3a polypeptide is palmitoylated at S209 set forth in SEQ ID NO: 1. Optionally, the Wnt3a polypeptide is palmitoylated at C77 and S209 set forth in SEQ ID NO: 1. In some cases, the Wnt3a protein is not palmitoylated at C77 set forth in SEQ ID NO: 1. In some cases, the Wnt3a protein is palmitoylated in S209 set forth in SEQ ID NO: 1 but not in C77 set forth in SEQ ID NO: 1.

一部の実施形態では、パルミトイル化させた残基を含むWntポリペプチドは、Wnt3a天然ポリペプチド(例えば、ヒトWnt3a)の、機能的に活性な変異体など、機能的に活性な変異体ポリペプチドである。一部の実施形態では、Wnt3a機能的活性変異体ポリペプチドは、配列番号1に示される、C77、S139、S181、S209、およびS211から選択される、パルミトイル化させた残基を含む。一部の実施形態では、Wnt3a機能的活性変異体ポリペプチドは、配列番号1に示されるS139において、パルミトイル化させた残基を有する。一部の実施形態では、機能的に活性な変異体Wnt3aポリペプチドは、配列番号1に示されるS181において、パルミトイル化させた残基を有する。一部の実施形態では、機能的に活性な変異体Wnt3aポリペプチドは、配列番号1に示されるS209において、パルミトイル化させた残基を有する。一部の実施形態では、機能的に活性な変異体Wnt3aポリペプチドは、配列番号1に示されるS211において、パルミトイル化させた残基を有する。一部の実施形態では、機能的に活性な変異体Wnt3aポリペプチドは、配列番号1に示されるS209および他の1つの残基において、パルミトイル化させた残基を有する。一部の実施形態では、他の1つの残基は、C77を含まない。一部の実施形態では、機能的に活性な変異体Wnt3aポリペプチドを、配列番号1に示されるS209においてパルミトイル化させるが、配列番号1に示されるC77においてはパルミトイル化させない。 In some embodiments, the Wnt polypeptide containing the palmitoylated residue is a functionally active mutant polypeptide, such as a functionally active variant of a Wnt3a native polypeptide (eg, human Wnt3a). Is. In some embodiments, the Wnt3a functionally active mutant polypeptide comprises a palmitoylated residue selected from C77, S139, S181, S209, and S211 shown in SEQ ID NO: 1. In some embodiments, the Wnt3a functionally active mutant polypeptide has a palmitoylated residue in S139 set forth in SEQ ID NO: 1. In some embodiments, the functionally active mutant Wnt3a polypeptide has a palmitoylated residue in S181 set forth in SEQ ID NO: 1. In some embodiments, the functionally active mutant Wnt3a polypeptide has a palmitoylated residue in S209 set forth in SEQ ID NO: 1. In some embodiments, the functionally active mutant Wnt3a polypeptide has a palmitoylated residue in S211 set forth in SEQ ID NO: 1. In some embodiments, the functionally active mutant Wnt3a polypeptide has palmitoylated residues at S209 and one other residue set forth in SEQ ID NO: 1. In some embodiments, the other residue does not contain C77. In some embodiments, the functionally active mutant Wnt3a polypeptide is palmitoylated in S209 set forth in SEQ ID NO: 1 but not in C77 set forth in SEQ ID NO: 1.

一部の実施形態では、本明細書で記載される精製スキームは、Wnt1ポリペプチド、Wnt2ポリペプチド、Wnt2b(またはWnt13)ポリペプチド、Wnt3ポリペプチド、Wnt3aポリペプチド、Wnt4ポリペプチド、Wnt5aポリペプチド、Wnt5bポリペプチド、Wnt6ポリペプチド、Wnt7aポリペプチド、Wnt7bポリペプチド、Wnt8aポリペプチド、Wnt8bポリペプチド、Wnt9a(Wnt14、またはWnt14b)ポリペプチド、Wnt9b(Wnt14b、またはWnt15)ポリペプチド、Wnt10aポリペプチド、Wnt10b(またはWnt12)ポリペプチド、Wnt11ポリペプチド、Wnt−16aポリペプチド、およびWnt−16bポリペプチドから選択される、Wntポリペプチドに関する。場合によって、本明細書で記載される精製スキームは、Wnt3aポリペプチド、Wnt5aポリペプチド、またはWnt10bポリペプチドに関する。場合によって、本明細書で記載される精製スキームは、Wnt3aポリペプチドに関する。場合によって、本明細書で記載される精製スキームは、Wnt5aポリペプチドに関する。場合によって、本明細書で記載される精製スキームは、Wnt10bポリペプチドに関する。 In some embodiments, the purification schemes described herein are Wnt1 polypeptide, Wnt2 polypeptide, Wnt2b (or Wnt13) polypeptide, Wnt3 polypeptide, Wnt3a polypeptide, Wnt4 polypeptide, Wnt5a polypeptide, Wnt5b polypeptide, Wnt6 polypeptide, Wnt7a polypeptide, Wnt7b polypeptide, Wnt8a polypeptide, Wnt8b polypeptide, Wnt9a (Wnt14 or Wnt14b) polypeptide, Wnt9b (Wnt14b or Wnt15) polypeptide, Wnt10a polypeptide, Wnt10b ( Or Wnt12) relating to a Wnt polypeptide selected from a polypeptide, a Wnt11 polypeptide, a Wnt-16a polypeptide, and a Wnt-16b polypeptide. Optionally, the purification schemes described herein relate to Wnt3a, Wnt5a, or Wnt10b polypeptides. Optionally, the purification schemes described herein relate to Wnt3a polypeptides. Optionally, the purification schemes described herein relate to Wnt5a polypeptides. Optionally, the purification schemes described herein relate to Wnt10b polypeptides.

一部の実施形態では、本明細書で記載される精製スキームは、配列番号1に示されるアミノ酸77位のシステインに対応するシステイン残基、または配列番号1に示されるアミノ酸209位のセリンに対応するセリン残基におけるパルミトイル化を有する、Wnt3aポリペプチドに関する。一部の実施形態では、本明細書で記載される精製スキームは、配列番号1に示されるアミノ酸77位のシステインに対応するシステイン残基におけるパルミトイル化を有する、Wnt3aポリペプチドを選択する。一部の実施形態では、本明細書で記載される精製スキームは、配列番号1に示されるアミノ酸209位のセリンに対応するセリン残基におけるパルミトイル化を有する、Wnt3aポリペプチドを選択する。一部の実施形態では、本明細書で記載される精製スキームは、配列番号1に示されるアミノ酸209位のセリンに対応するセリン残基、および少なくとも1つの他のパルミトイル化させた残基におけるパルミトイル化を有する、Wnt3aポリペプチドを選択する。一部の実施形態では、少なくとも1つの他のパルミトイル化させた残基は、配列番号1に示されるC77ではない。一部の実施形態では、本明細書で記載される精製スキームは、配列番号1に示されるアミノ酸77位のシステインに対応するシステイン残基におけるパルミトイル化を有する、Wnt3aポリペプチドを選択しない。 In some embodiments, the purification scheme described herein corresponds to a cysteine residue corresponding to cysteine at amino acid position 77 set forth in SEQ ID NO: 1 or serine at amino acid position 209 set forth in SEQ ID NO: 1. With respect to the Wnt3a polypeptide having palmitoylation at the serine residue. In some embodiments, the purification scheme described herein selects a Wnt3a polypeptide having palmitoylation at the cysteine residue corresponding to the cysteine at position 77 of amino acid set forth in SEQ ID NO: 1. In some embodiments, the purification scheme described herein selects a Wnt3a polypeptide having palmitoylation at the serine residue corresponding to the serine at amino acid position 209 set forth in SEQ ID NO: 1. In some embodiments, the purification scheme described herein is a palmitoyl at the serine residue corresponding to the serine at amino acid position 209 set forth in SEQ ID NO: 1 and at least one other palmitoylated residue. Select a Wnt3a polypeptide that has a chemistry. In some embodiments, at least one other palmitoylated residue is not C77 shown in SEQ ID NO: 1. In some embodiments, the purification schemes described herein do not select Wnt3a polypeptides that have palmitoylation at the cysteine residue corresponding to the cysteine at amino acid position 77 set forth in SEQ ID NO: 1.

一部の実施形態では、本明細書で記載される精製スキームは、分離ステップを利用する。一部の実施形態では、分離ステップは、イオン交換精製ステップ、疎水性精製ステップ、またはアフィニティー精製ステップである。場合によって、分離ステップは、イオン交換精製ステップである。場合によって、イオン交換精製ステップは、1または複数のスルホン化多環芳香族化合物を固定化したビーズを利用する。場合によって、イオン交換精製ステップは、1または複数のスルホン化多環芳香族化合物を固定化したカラムを利用する。スルホン化多環芳香族化合物の非限定的な例は、Cibacron blue F3GAである。場合によって、Cibacron blue F3GAは、トリアジニル色素である。場合によって、イオン交換精製ステップでは、トリアジニル色素を固定化したビーズおよび/またはカラムを使用する。Cibacron blue F3GAを固定化したクロマトグラフィーカラムの非限定的な例は、Blue Sepharoseカラムである。 In some embodiments, the purification scheme described herein utilizes a separation step. In some embodiments, the separation step is an ion exchange purification step, a hydrophobic purification step, or an affinity purification step. In some cases, the separation step is an ion exchange purification step. Optionally, the ion exchange purification step utilizes beads immobilized with one or more sulfonated polycyclic aromatic compounds. Optionally, the ion exchange purification step utilizes a column on which one or more sulfonated polycyclic aromatic compounds are immobilized. A non-limiting example of a sulfonated polycyclic aromatic compound is Cibacron blue F3GA. In some cases, Cibacron blue F3GA is a triazinyl dye. Optionally, the ion exchange purification step uses beads and / or columns with triadinyl pigments immobilized. A non-limiting example of a chromatographic column on which Cibacron blue F3GA is immobilized is a Blue Sepharose column.

一部の実施形態では、精製は、スルホン化多環芳香族化合物を固定化したビーズの使用を伴うバッチ方式で実行する。一般に、Wntポリペプチドは、低濃度の塩を含有する結合緩衝液中で、スルホン化多環芳香族化合物を固定化したビーズに結合させる。高濃度の塩は、タンパク質とビーズとの間の非共有結合的イオン性相互作用を不安定化させ、これにより、Wntポリペプチドの溶出を可能とする。一部の実施形態では、結合緩衝液中で使用される塩の濃度は、多くとも0、0.01、5、10、15、20、25、30、40、50mM、またはこれ未満である。一部の実施形態では、結合緩衝液中で使用される塩の濃度は、少なくとも0、0.01、5、10、15、20、25、30、40、50mM、またはこれを超える。一部の実施形態では、1または複数の洗浄緩衝液を使用して、結合しなかった不純物を除去する。一部の実施形態では、多くとも1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、またはこれを超える洗浄ステップを使用する。一部の実施形態では、少なくとも1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、またはこれ未満の洗浄ステップを使用する。一部の実施形態では、洗浄緩衝液中で使用される塩の濃度は、少なくとも30、40、50、60、70、80、90、100mM、またはこれを超える。一部の実施形態では、洗浄緩衝液中で使用される塩の濃度は、多くとも30、40、50、60、70、80、90、100mM、またはこれ未満である。一部の実施形態では、1または複数の溶出ステップが続く。一部の実施形態では、溶出緩衝液中の塩の濃度は、少なくとも80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、1000、1500、2000mM、またはこれを超える。一部の実施形態では、溶出緩衝液中の塩の濃度は、多くとも80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、1000、1500、2000mM、またはこれ未満である。例示的な塩は、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、リン酸カルシウム、リン酸カリウム、リン酸マグネシウム、リン酸ナトリウム、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、リン酸アンモニウムなどを含む。一部の実施形態ではまた、界面活性剤も、結合緩衝液、洗浄緩衝液、および/または溶出緩衝液に調合する。一部の実施形態では、界面活性剤は、CHAPSまたはTriton X−100である。一部の実施形態では、CHAPSまたはTriton X−100の百分率は、少なくとも0.01%、0.1%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%、またはこれを超える。一部の実施形態では、CHAPSまたはTriton X−100の百分率は、多くとも0.01%、0.1%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%、またはこれ未満である。場合によって、トリス(ヒドロキシメチル)メチルアミンHCl(Tris−HCl)、3−{[トリス(ヒドロキシメチル)メチル]アミノ}プロパンスルホン酸(TAPS)、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)グリシン(ビシン)、N−トリス(ヒドロキシメチル)メチルグリシン(トリシン)、3−[N−トリス(ヒドロキシメチル)メチルアミノ]−2−ヒドロキシプロパンスルホン酸(TAPSO)、4−2−ヒドロキシエチル−1−ピペラジンエタンスルホン酸(HEPES)、3−(N−モルホリノ)プロパンスルホン酸(MOPS)、ピペラジン−N,N’−ビス(2−エタンスルホン酸)(PIPES)、2−(N−モルホリノ)エタンスルホン酸(MES)などの緩衝液成分を使用する。場合によって、緩衝液のpHは、少なくとも4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、またはこれを超える。場合によって、緩衝液のpHは、多くとも4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、またはこれ未満である。一部の実施形態では、Wntポリペプチドは、Wnt3aポリペプチド、Wnt5aポリペプチド、またはWnt10bポリペプチドである。一部の実施形態では、Wntポリペプチドは、Wnt3aポリペプチドである。 In some embodiments, purification is performed in batch mode with the use of beads immobilized with sulfonated polycyclic aromatic compounds. Generally, the Wnt polypeptide binds the sulfonated polycyclic aromatic compound to the immobilized beads in a binding buffer containing a low concentration of salt. High concentrations of salt destabilize the non-covalent ionic interaction between the protein and the beads, thereby allowing the Wnt polypeptide to elute. In some embodiments, the concentration of salt used in the binding buffer is at most 0, 0.01, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50 mM, or less. In some embodiments, the concentration of salt used in the binding buffer is at least 0, 0.01, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50 mM, or greater. In some embodiments, one or more wash buffers are used to remove unbound impurities. In some embodiments, at most one, two, three, four, five, or more cleaning steps are used. In some embodiments, at least one, two, three, four, five, or less cleaning steps are used. In some embodiments, the concentration of salt used in the wash buffer is at least 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100 mM, or greater. In some embodiments, the concentration of salt used in the wash buffer is at most 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100 mM, or less. In some embodiments, one or more elution steps follow. In some embodiments, the concentration of salt in the elution buffer is at least 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 1000, 1500, 2000 mM or more. In some embodiments, the concentration of salt in the elution buffer is at most 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 250, 300, 350. , 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 1000, 1500, 2000 mM, or less. Exemplary salts include sodium chloride, potassium chloride, magnesium chloride, calcium chloride, calcium phosphate, potassium phosphate, magnesium phosphate, sodium phosphate, ammonium sulfate, ammonium chloride, ammonium phosphate and the like. In some embodiments, surfactants are also formulated in binding buffer, wash buffer, and / or elution buffer. In some embodiments, the surfactant is CHAPS or Triton X-100. In some embodiments, the percentages of CHAPS or Triton X-100 are at least 0.01%, 0.1%, 0.5%, 1%, 1.5%, 2%, 2.5%, 3 %, 3.5%, 4%, 4.5%, 5%, or more. In some embodiments, the percentages of CHAPS or Triton X-100 are at most 0.01%, 0.1%, 0.5%, 1%, 1.5%, 2%, 2.5%, 3%, 3.5%, 4%, 4.5%, 5%, or less. In some cases, tris (hydroxymethyl) methylamine HCl (Tris-HCl), 3-{[tris (hydroxymethyl) methyl] amino} propanesulfonic acid (TAPS), N, N-bis (2-hydroxyethyl) glycine ( Bicin), N-tris (hydroxymethyl) methylglycine (tricin), 3- [N-tris (hydroxymethyl) methylamino] -2-hydroxypropanesulfonic acid (TAPSO), 4--2-hydroxyethyl-1-piperazin Ethan Sulfonic Acid (HEPES), 3- (N-Morphorino) Propane Sulfonic Acid (MOPS), Piperazin-N, N'-Bis (2-Ethan Sulfonic Acid) (PIPES), 2- (N-Morphorino) Ethan Sulfonic Acid Use a buffer component such as (MES). In some cases, the pH of the buffer is at least 4,4.5,5,5.5,6,6.5,7,7.5,8,8.5,9 or higher. In some cases, the pH of the buffer is at most 4, 4.5, 5, 5.5, 6, 6.5, 7, 7.5, 8, 8.5, 9, or less. In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt3a polypeptide, a Wnt5a polypeptide, or a Wnt10b polypeptide. In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt3a polypeptide.

一部の実施形態では、精製は、スルホン化多環芳香族化合物を固定化したカラムを使用して実行する。一般に、Wntポリペプチドは、低濃度の塩を含有する結合緩衝液中で、スルホン化多環芳香族化合物を固定化したカラムに結合させる。高濃度の塩は、ポリペプチドとカラムビーズとの間の非共有結合的イオン性相互作用を不安定化させ、これにより、Wntポリペプチドの溶出を可能とする。一部の実施形態では、結合緩衝液中で使用される塩の濃度は、多くとも0、0.01、5、10、15、20、25、30、40、50mM、またはこれ未満である。一部の実施形態では、結合緩衝液中で使用される塩の濃度は、少なくとも0、0.01、5、10、15、20、25、30、40、50mM、またはこれを超える。一部の実施形態では、1または複数の洗浄緩衝液を使用して、結合しなかった不純物を除去する。一部の実施形態では、多くとも1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、またはこれを超える洗浄ステップを使用する。一部の実施形態では、少なくとも1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、またはこれ未満の洗浄ステップを使用する。一部の実施形態では、洗浄緩衝液中で使用される塩の濃度は、少なくとも30、40、50、60、70、80、90、100mM、またはこれを超える。一部の実施形態では、洗浄緩衝液中で使用される塩の濃度は、多くとも30、40、50、60、70、80、90、100mM、またはこれ未満である。一部の実施形態では、1または複数の溶出ステップが続く。一部の実施形態では、溶出緩衝液中の塩の濃度は、少なくとも80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、1000、1500、2000mM、またはこれを超える。一部の実施形態では、溶出緩衝液中の塩の濃度は、多くとも80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、1000、1500、2000mM、またはこれ未満である。例示的な塩は、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、リン酸カルシウム、リン酸カリウム、リン酸マグネシウム、リン酸ナトリウム、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、リン酸アンモニウムなどを含む。一部の実施形態ではまた、界面活性剤も、結合緩衝液、洗浄緩衝液、および/または溶出緩衝液に調合する。一部の実施形態では、界面活性剤は、CHAPSまたはTriton X−100である。一部の実施形態では、CHAPSまたはTriton X−100の百分率は、少なくとも0.01%、0.1%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%、またはこれを超える。一部の実施形態では、CHAPSまたはTriton X−100の百分率は、多くとも0.01%、0.1%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%、またはこれ未満である。場合によって、トリス(ヒドロキシメチル)メチルアミンHCl(トリス−HCl)、3−{[トリス(ヒドロキシメチル)メチル]アミノ}プロパンスルホン酸(TAPS)、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)グリシン(ビシン)、N−トリス(ヒドロキシメチル)メチルグリシン(トリシン)、3−[N−トリス(ヒドロキシメチル)メチルアミノ]−2−ヒドロキシプロパンスルホン酸(TAPSO)、4−2−ヒドロキシエチル−1−ピペラジンエタンスルホン酸(HEPES)、3−(N−モルホリノ)プロパンスルホン酸(MOPS)、ピペラジン−N,N’−ビス(2−エタンスルホン酸)(PIPES)、2−(N−モルホリノ)エタンスルホン酸(MES)などの緩衝液成分を使用する。場合によって、緩衝液のpHは、少なくとも4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、またはこれを超える。場合によって、緩衝液のpHは、多くとも4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、またはこれ未満である。一部の実施形態では、Wntポリペプチドは、Wnt3aポリペプチド、Wnt5aポリペプチド、またはWnt10bポリペプチドである。一部の実施形態では、Wntポリペプチドは、Wnt3aポリペプチドである。 In some embodiments, purification is performed using a column immobilized with sulfonated polycyclic aromatic compounds. Generally, the Wnt polypeptide binds the sulfonated polycyclic aromatic compound to an immobilized column in a binding buffer containing a low concentration of salt. High concentrations of salt destabilize the non-covalent ionic interaction between the polypeptide and the column beads, thereby allowing the Wnt polypeptide to elute. In some embodiments, the concentration of salt used in the binding buffer is at most 0, 0.01, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50 mM, or less. In some embodiments, the concentration of salt used in the binding buffer is at least 0, 0.01, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50 mM, or greater. In some embodiments, one or more wash buffers are used to remove unbound impurities. In some embodiments, at most one, two, three, four, five, or more cleaning steps are used. In some embodiments, at least one, two, three, four, five, or less cleaning steps are used. In some embodiments, the concentration of salt used in the wash buffer is at least 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100 mM, or greater. In some embodiments, the concentration of salt used in the wash buffer is at most 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100 mM, or less. In some embodiments, one or more elution steps follow. In some embodiments, the concentration of salt in the elution buffer is at least 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 1000, 1500, 2000 mM or more. In some embodiments, the concentration of salt in the elution buffer is at most 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 250, 300, 350. , 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 1000, 1500, 2000 mM, or less. Exemplary salts include sodium chloride, potassium chloride, magnesium chloride, calcium chloride, calcium phosphate, potassium phosphate, magnesium phosphate, sodium phosphate, ammonium sulfate, ammonium chloride, ammonium phosphate and the like. In some embodiments, surfactants are also formulated in binding buffer, wash buffer, and / or elution buffer. In some embodiments, the surfactant is CHAPS or Triton X-100. In some embodiments, the percentages of CHAPS or Triton X-100 are at least 0.01%, 0.1%, 0.5%, 1%, 1.5%, 2%, 2.5%, 3 %, 3.5%, 4%, 4.5%, 5%, or more. In some embodiments, the percentages of CHAPS or Triton X-100 are at most 0.01%, 0.1%, 0.5%, 1%, 1.5%, 2%, 2.5%, 3%, 3.5%, 4%, 4.5%, 5%, or less. In some cases, tris (hydroxymethyl) methylamine HCl (tris-HCl), 3-{[tris (hydroxymethyl) methyl] amino} propanesulfonic acid (TAPS), N, N-bis (2-hydroxyethyl) glycine ( Bicin), N-tris (hydroxymethyl) methylglycine (tricin), 3- [N-tris (hydroxymethyl) methylamino] -2-hydroxypropanesulfonic acid (TAPSO), 4--2-hydroxyethyl-1-piperazin Ethan Sulfonic Acid (HEPES), 3- (N-Morphorino) Propane Sulfonic Acid (MOPS), Piperazin-N, N'-Bis (2-Ethan Sulfonic Acid) (PIPES), 2- (N-Morphorino) Ethan Sulfonic Acid Use a buffer component such as (MES). In some cases, the pH of the buffer is at least 4,4.5,5,5.5,6,6.5,7,7.5,8,8.5,9 or higher. In some cases, the pH of the buffer is at most 4, 4.5, 5, 5.5, 6, 6.5, 7, 7.5, 8, 8.5, 9, or less. In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt3a polypeptide, a Wnt5a polypeptide, or a Wnt10b polypeptide. In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt3a polypeptide.

一部の実施形態では、分離ステップは、疎水性精製ステップである。一部の実施形態では、疎水性精製ステップでは、疎水性リガンドを固定化したビーズ、または疎水性リガンドを固定化したカラムを利用する。リガンドの非限定的な例は、ブチル、オクチル、フェニル、プロテインAなどを含む。 In some embodiments, the separation step is a hydrophobic purification step. In some embodiments, the hydrophobic purification step utilizes beads with an immobilized hydrophobic ligand, or a column with an immobilized hydrophobic ligand. Non-limiting examples of ligands include butyl, octyl, phenyl, protein A and the like.

一部の実施形態では、分離ステップは、アフィニティー精製ステップである。一部の実施形態では、アフィニティー精製ステップでは、アフィニティーリガンドを固定化したビーズ、またはアフィニティーリガンドを固定化したカラムを利用する。例示的なリガンドは、Frizzled受容体(Fzd)またはその断片、および低密度リポタンパク質受容体関連タンパク質6(LRP6)またはその断片を含む。 In some embodiments, the separation step is an affinity purification step. In some embodiments, the affinity purification step utilizes beads with an immobilized affinity ligand or a column with an immobilized affinity ligand. Exemplary ligands include Frizzled receptor (Fzd) or fragments thereof, and low density lipoprotein receptor-related protein 6 (LRP6) or fragments thereof.

一部の実施形態では、溶出させたWntポリペプチドの濃度および収率は、さらなる精製ステップにかける前に測定する。一部の実施形態では、収率は、少なくとも約20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、またはこれを超える。一部の実施形態では、収率は、多くとも約20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、またはこれ未満である。一部の実施形態では、純度は、少なくとも約20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、またはこれを超える。一部の実施形態では、純度は、多くとも約20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、またはこれ未満である。 In some embodiments, the concentration and yield of the eluted Wnt polypeptide is measured prior to further purification steps. In some embodiments, the yield is at least about 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95%, or more. In some embodiments, the yield is at most about 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95%, or less. In some embodiments, the purity is at least about 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95%, or greater. In some embodiments, the purity is at most about 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95%, or less.

一部の実施形態では、精製されたWntポリペプチドは、Wnt3aポリペプチドである。一部の実施形態では、配列番号1に示されるセリン209に対応するアミノ酸残基におけるパルミトイル化を含有するWnt3aポリペプチドを、分離ステップにより精製する。一部の実施形態では、配列番号1に示されるシステイン77に対応するアミノ酸残基におけるパルミトイル化を含有するWnt3aポリペプチドを、分離ステップにより精製する。一部の実施形態では、配列番号1に示されるシステイン77に対応するアミノ酸残基におけるパルミトイル化、および配列番号1に示されるセリン209に対応するアミノ酸残基におけるパルミトイル化を含有するWnt3aポリペプチドを、分離ステップにより精製する。一部の実施形態では、配列番号1に示されるセリン209に対応するアミノ酸残基におけるパルミトイル化、および少なくとも1つの他のアミノ酸残基におけるパルミトイル化を含有するWnt3aポリペプチドを、分離ステップにより精製する。一部の実施形態では、少なくとも1つの他のアミノ酸残基は、配列番号1に示されるC77ではない。 In some embodiments, the purified Wnt polypeptide is a Wnt3a polypeptide. In some embodiments, the Wnt3a polypeptide containing palmitoylation at the amino acid residue corresponding to serine 209 set forth in SEQ ID NO: 1 is purified by a separation step. In some embodiments, the Wnt3a polypeptide containing palmitoylation at the amino acid residue corresponding to cysteine 77 set forth in SEQ ID NO: 1 is purified by a separation step. In some embodiments, a Wnt3a polypeptide comprising palmitoylation at the amino acid residue corresponding to cysteine 77 set forth in SEQ ID NO: 1 and palmitoylation at the amino acid residue corresponding to serine 209 set forth in SEQ ID NO: 1. , Purify by separation step. In some embodiments, the Wnt3a polypeptide containing palmitoylation at the amino acid residue corresponding to serine 209 set forth in SEQ ID NO: 1 and palmitoylation at at least one other amino acid residue is purified by a separation step. .. In some embodiments, at least one other amino acid residue is not C77 set forth in SEQ ID NO: 1.

一部の実施形態では、セリン209のパルミトイル化を含有するWnt3a分子種の、溶出させた生成物中の濃度は、システイン77のパルミトイル化を含有するWnt3a分子種より大きい。一部の実施形態では、2つのWnt3a分子種の濃度は、比などの値により規定される。一部の実施形態では、Wnt3aのセリン209分子種の、Wnt3aのシステイン77分子種に対する比は、約50:50、約55:45、約60:40、約65:35、約70:30、約75:25、約80:20、約85:15、約90:10、約95:5、約99:1、または約100:0の間である。一部の実施形態では、セリン209のパルミトイル化を含有するWnt3a分子種の、溶出させた生成物中の濃度は、システイン77およびセリン209のパルミトイル化を含有するWnt3a分子種より大きい。一部の実施形態では、2つのWnt3a分子種の濃度は、比などの値により規定される。一部の実施形態では、Wnt3aのセリン209分子種の、Wnt3aのシステイン77/セリン209分子種に対する比は、約50:50、約55:45、約60:40、約65:35、約70:30、約75:25、約80:20、約85:15、約90:10、約95:5、約99:1、または約100:0の間である。 In some embodiments, the concentration of the Wnt3a molecular species containing palmitoylation of serine 209 in the eluted product is greater than the concentration of the Wnt3a molecular species containing palmitoylation of cysteine 77. In some embodiments, the concentrations of the two Wnt3a molecular species are defined by values such as ratios. In some embodiments, the ratio of Wnt3a serine 209 to Wnt3a cysteine 77 molecule is about 50:50, about 55:45, about 60:40, about 65:35, about 70:30, Between about 75:25, about 80:20, about 85:15, about 90:10, about 95: 5, about 99: 1, or about 100: 0. In some embodiments, the concentration of the Wnt3a molecular species containing palmitoylation of serine 209 in the eluted product is greater than the concentration of the Wnt3a molecular species containing palmitoylation of cysteine 77 and serine 209. In some embodiments, the concentrations of the two Wnt3a molecular species are defined by values such as ratios. In some embodiments, the ratio of Wnt3a serine 209 to cysteine 77 / serine 209 is about 50:50, about 55:45, about 60:40, about 65:35, about 70. Between: 30, about 75:25, about 80:20, about 85:15, about 90:10, about 95: 5, about 99: 1, or about 100: 0.

一部の実施形態では、さらなる精製ステップは、あらかじめ作製されたリポソームを利用するステップである。一部の実施形態では、リポソームは、血清(FBS)を、ポリペプチド調製物から消失させる。一部の実施形態では、この後者のステップでは、Wntポリペプチドの疎水性を利用し、例えば、その後のゲル濾過精製ステップおよび/またはクロマトグラフィー精製ステップ(例えば、ヘパリン硫酸固定化カラム)など、さらなる精製ステップまたはその後の精製ステップに対する必要をなくす。 In some embodiments, the further purification step is to utilize prefabricated liposomes. In some embodiments, liposomes eliminate serum (FBS) from the polypeptide preparation. In some embodiments, this latter step takes advantage of the hydrophobicity of the Wnt polypeptide and further includes, for example, a subsequent gel filtration purification step and / or a chromatographic purification step (eg, heparin sulfate immobilized column). Eliminates the need for purification steps or subsequent purification steps.

一部の実施形態では、リポソームは、当技術分野で周知の方法を使用して作製する。リポソームとは、ラメラ相の脂質二重層および水性コアを構成する、人工的に調製された球形の小胞である。多重膜小胞(MLV)、小型単層リポソーム小胞(SUV)、大型単層小胞(LUV)、および渦巻き型小胞など、複数種類のリポソームが存在する。場合によって、リポソームは、リン脂質により形成される。一部の実施形態では、リン脂質を、ジアシルグリセリド構造を伴うリン脂質、またはホスホスフィンゴ脂質に由来するリン脂質に分ける。一部の実施形態では、ジアシルグリセリド構造は、ホスファチジン酸(ホスファチデート)(PA)、ホスファチジルエタノールアミン(セファリン)(PE)、ホスファチジルコリン(レシチン)(PC)、ホスファチジルセリン(PS)、ならびにホスファチジルイノシトール(PI)、ホスファチジルイノシトールリン酸(PIP)、ホスファチジルイノシトールビスリン酸(PIP2)、およびホスファチジルイノシトール三リン酸(PIP3)などのホスホイノシチドを含む。一部の実施形態では、ホスホスフィンゴ脂質は、セラミドホスホリルコリン、セラミドホスホリルエタノールアミン、およびセラミドホスホリル脂質を含む。一部の実施形態では、リポソームは、ホスファチジルコリンから形成される。 In some embodiments, liposomes are made using methods well known in the art. Liposomes are artificially prepared spherical vesicles that make up the lipid bilayer and aqueous core of the lamellar phase. There are multiple types of liposomes, including multimembrane vesicles (MLVs), small monolayer liposome vesicles (SUVs), large monolayer vesicles (LUVs), and spiral vesicles. In some cases, liposomes are formed by phospholipids. In some embodiments, the phospholipid is divided into a phospholipid with a diacylglyceride structure, or a phospholipid derived from a phosphosphingolipid. In some embodiments, the diacylglyceride structures are phosphatidic acid (phosphatidate) (PA), phosphatidylethanolamine (cephalin) (PE), phosphatidylcholine (lesitin) (PC), phosphatidylserine (PS), and phosphatidylinositol. (PI), phosphatidyl inositol phosphate (PIP), phosphatidyl inositol bisphosphate (PIP2), and phosphoinositides such as phosphatidyl inositol triphosphate (PIP3). In some embodiments, the phosphosphingolipid comprises a ceramide phosphorylcholine, a ceramide phosphorylethanolamine, and a ceramide phosphoryl lipid. In some embodiments, the liposomes are formed from phosphatidylcholine.

一部の実施形態では、脂質はまた、その相転移温度(T)、または液晶相とゲル相との間の界面温度にも基づいて選択される。一部の実施形態では、Tは、ヘッド基の分子種、炭化水素(hydrocarbone)の長さ、不飽和度、および電荷により統御される。例えば、短鎖の脂質(8、10、または12の尾部炭素鎖長を含有する脂質)は、4℃を下回る温度では、液晶相を有する。しかし、これらの短鎖の炭素による脂質から製造されたリポソームは、細胞膜を溶解させるため、細胞に対して毒性である。より長い炭素鎖による脂質から製造されたリポソームは、細胞に対して毒性でないが、それらの転移温度は高い。例えば、尾部炭素長が16である、1,2−ジパルミトイル−sn−グリセロ−3−ホスホコリン(DPPC)のTは、約41℃である。一部の実施形態では、本明細書で使用される脂質のTは、約10℃〜約37℃、15℃〜約30℃、18℃〜約27℃、または21℃〜約25℃の間である。一部の実施形態では、本明細書で使用される脂質のTは、少なくとも22℃、23℃、24℃、またはこれを超える。一部の実施形態では、本明細書で使用される脂質のTは、多くとも22℃、23℃、24℃、またはこれ未満である。一部の実施形態では、本明細書で使用される脂質の尾部炭素の長さは、少なくとも約12、13、14、またはこれを超える。一部の実施形態では、本明細書で使用される脂質の尾部炭素の長さは、多くとも約12、13、14、またはこれ未満である。 In some embodiments, the lipid is also selected based on its phase transition temperature (Tm ), or the interface temperature between the liquid crystal phase and the gel phase. In some embodiments, Tm is governed by the molecular species of the head group, the length of the hydrocarbone, the degree of unsaturation, and the charge. For example, short chain lipids (lipids containing 8, 10, or 12 tail carbon chain lengths) have a liquid crystal phase at temperatures below 4 ° C. However, liposomes made from these short-chain carbon lipids are toxic to cells because they lyse cell membranes. Liposomes made from lipids with longer carbon chains are not toxic to cells, but their transition temperature is high. For example, the T m of 1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DPPC), which has a tail carbon length of 16, is about 41 ° C. In some embodiments, T m of the lipids used herein, about 10 ° C. ~ about 37 ° C., 15 ° C. ~ about 30 ° C., 18 ° C. ~ about 27 ° C., or 21 ° C. ~ about 25 ° C. Between. In some embodiments, T m of the lipids used herein is at least 22 ° C., 23 ° C., 24 ° C., or greater than this. In some embodiments, T m of the lipids used herein, also 22 ° C. most, 23 ° C., a 24 ° C., or less than this. In some embodiments, the length of the tail carbon of the lipids used herein is at least about 12, 13, 14, or more. In some embodiments, the length of the tail carbon of the lipids used herein is at most about 12, 13, 14 or less.

一部の実施形態では、脂質を、リポソームの正味の電荷に基づき、さらに選択する。一部の実施形態では、pH約4.0〜約10.0、約5.0〜約9.0、約6.5〜約8.0、約7.0〜約7.8、または約7.2〜約7.6の間でのリポソームの正味の電荷は0である。一部の実施形態では、pH約7.3、約7.4、または約7.5でのリポソームの正味の電荷は0である。一部の実施形態では、pH約4.0〜約10.0、約5.0〜約9.0、約6.5〜約8.0、約7.0〜約7.8、または約7.2〜約7.6の間でのリポソームの正味の電荷は正である。一部の実施形態では、pH約7.3、約7.4、または約7.5でのリポソームの正味の電荷は正である。一部の実施形態では、pH約4.0〜約10.0、約5.0〜約9.0、約6.5〜約8.0、約7.0〜約7.8、または約7.2〜約7.6の間での、リポソームの正味の電荷は負である。一部の実施形態では、pH約7.3、約7.4、または約7.5でのリポソームの正味の電荷は負である。 In some embodiments, lipids are further selected based on the net charge of the liposome. In some embodiments, the pH is about 4.0 to about 10.0, about 5.0 to about 9.0, about 6.5 to about 8.0, about 7.0 to about 7.8, or about. The net charge of liposomes between 7.2 and about 7.6 is zero. In some embodiments, the net charge of the liposome at pH about 7.3, about 7.4, or about 7.5 is zero. In some embodiments, the pH is about 4.0 to about 10.0, about 5.0 to about 9.0, about 6.5 to about 8.0, about 7.0 to about 7.8, or about. The net charge of liposomes between 7.2 and about 7.6 is positive. In some embodiments, the net charge of the liposome at pH about 7.3, about 7.4, or about 7.5 is positive. In some embodiments, the pH is about 4.0 to about 10.0, about 5.0 to about 9.0, about 6.5 to about 8.0, about 7.0 to about 7.8, or about. The net charge of liposomes between 7.2 and about 7.6 is negative. In some embodiments, the net charge of liposomes at pH of about 7.3, about 7.4, or about 7.5 is negative.

一部の実施形態では、脂質は、1,2−ジミリストイル−sn−グリセロ−3−ホスホコリン(DMPC)、1,2−ジパルミトイル−sn−グリセロ−3−ホスホコリン(DPPC)、1−テトラデカノイル−2−ヘキサデカノイル−sn−グリセロ−3−ホスホコリン(MPPC)、1,2−ジミリストイル−sn−グリセロ−3−ホスホ−L−セリン(DMPS)、および1,2−ジヘキサノイル−sn−グリセロ−3−ホスホコリン(DMPG)から選択される。一部の実施形態では、脂質は、DMPCである。 In some embodiments, the lipids are 1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DMPC), 1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DPPC), 1-tetradeca. Noyl-2-hexadecanoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (MPPC), 1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phospho-L-serin (DMPS), and 1,2-dihexanoyl-sn- It is selected from glycero-3-phosphocholine (DMPG). In some embodiments, the lipid is DMPC.

一部の実施形態では、さらなる脂質を、リポソームに作製する。一部の実施形態では、さらなる脂質は、コレステロールである。場合によって、DMPCおよびコレステロールなど、ホスファチジルコリンの濃度は、比などの値により規定される。一部の実施形態では、DMPCおよびコレステロールなどのホスファチジルコリンの濃度の比は、約50:50、約55:45、約60:40、約65:35、約70:30、約75:25、約80:20、約85:15、約90:10、約95:5、約99:1、または約100:0の間である。一部の実施形態では、DMPCおよびコレステロールなどのホスファチジルコリンの濃度の比は、約90:10である。一部の実施形態では、濃度単位は、モルである。一部の実施形態では、比は、モル:モルである。 In some embodiments, additional lipids are made into liposomes. In some embodiments, the additional lipid is cholesterol. In some cases, the concentration of phosphatidylcholine, such as DMPC and cholesterol, is defined by a value such as ratio. In some embodiments, the ratio of concentrations of phosphatidylcholine, such as DMPC and cholesterol, is about 50:50, about 55:45, about 60:40, about 65:35, about 70:30, about 75:25, about. It is between 80:20, about 85:15, about 90:10, about 95: 5, about 99: 1, or about 100: 0. In some embodiments, the ratio of concentrations of phosphatidylcholine, such as DMPC and cholesterol, is about 90:10. In some embodiments, the concentration unit is molar. In some embodiments, the ratio is mol: mol.

一部の実施形態では、Wntポリペプチドを、少なくとも約0.01、0.015、0.02、0.025、0.03、0.035、0.04、0.045、0.05、0.055、0.06、0.065、0.07、0.075、0.08、0.085、0.09、0.095、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.4、0.5ng/μL、またはこれを超える濃度で、リポソームと共に再構成する。一部の実施形態では、Wntポリペプチドを、多くとも約0.01、0.015、0.02、0.025、0.03、0.035、0.04、0.045、0.05、0.055、0.06、0.065、0.07、0.075、0.08、0.085、0.09、0.095、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.4、0.5ng/μL、またはこれ未満の濃度で、リポソームと共に再構成する。一部の実施形態では、Wntポリペプチドは、Wnt3aポリペプチド、Wnt5aポリペプチド、またはWnt10bポリペプチドである。一部の実施形態では、Wntポリペプチドは、Wnt3aポリペプチドである。 In some embodiments, the Wnt polypeptide is at least about 0.01, 0.015, 0.02, 0.025, 0.03, 0.035, 0.04, 0.045, 0.05, 0.055, 0.06, 0.065, 0.07, 0.075, 0.08, 0.085, 0.09, 0.095, 0.1, 0.15, 0.2, 0. Reconstitute with liposomes at concentrations of 25, 0.3, 0.4, 0.5 ng / μL, or greater. In some embodiments, the Wnt polypeptide is at most about 0.01, 0.015, 0.02, 0.025, 0.03, 0.035, 0.04, 0.045, 0.05. , 0.055, 0.06, 0.065, 0.07, 0.075, 0.08, 0.085, 0.09, 0.095, 0.1, 0.15, 0.2, 0 Reconstitute with liposomes at concentrations of .25, 0.3, 0.4, 0.5 ng / μL, or less. In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt3a polypeptide, a Wnt5a polypeptide, or a Wnt10b polypeptide. In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt3a polypeptide.

一部の実施形態では、Wntポリペプチドを、少なくとも約0.1:50、0.5:30、1:20、または1:14、またはこれを超える、Wntポリペプチド対リポソームの比で、リポソームと共に再構成する。一部の実施形態では、Wntポリペプチドを、多くとも約0.1:50、0.5:30、1:20、または1:14、またはこれ未満の、Wntポリペプチド対リポソームの比で、リポソームと共に再構成する。場合によって、比は、重量対重量比である。場合によって、Wntポリペプチドの単位は、ナノグラム単位である。 In some embodiments, the Wnt polypeptide is liposomal at a ratio of Wnt polypeptide to liposome, at least about 0.1:50, 0.5:30, 1:20, or 1:14, or greater. Reconstruct with. In some embodiments, the Wnt polypeptide is at most about 0.1:50, 0.5:30, 1:20, or 1:14, or less, in a Wnt polypeptide to liposome ratio. Reconstitute with liposomes. In some cases, the ratio is weight to weight ratio. In some cases, the unit of Wnt polypeptide is nanogram units.

一部の実施形態では、Wntポリペプチドを、リポソームと共に再構成する温度は、少なくとも約15℃〜約37℃、約18℃〜約33℃、または約20℃〜約28℃の間である。一部の実施形態では、温度は、少なくとも約21℃、22℃、23℃、24℃、25℃、26℃、27℃、またはこれを超える。一部の実施形態では、温度は、多くとも約21℃、22℃、23℃、24℃、25℃、26℃、27℃、またはこれ未満である。一部の実施形態では、Wntポリペプチドは、Wnt3aポリペプチド、Wnt5aポリペプチド、またはWnt10bポリペプチドである。一部の実施形態では、Wntポリペプチドは、Wnt3aポリペプチドである。 In some embodiments, the temperature at which the Wnt polypeptide is reconstituted with the liposomes is at least between about 15 ° C. and about 37 ° C., about 18 ° C. and about 33 ° C., or about 20 ° C. and about 28 ° C. In some embodiments, the temperature is at least about 21 ° C, 22 ° C, 23 ° C, 24 ° C, 25 ° C, 26 ° C, 27 ° C, or higher. In some embodiments, the temperature is at most about 21 ° C, 22 ° C, 23 ° C, 24 ° C, 25 ° C, 26 ° C, 27 ° C, or less. In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt3a polypeptide, a Wnt5a polypeptide, or a Wnt10b polypeptide. In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt3a polypeptide.

一部の実施形態では、Wntポリペプチドは、リポソーム膜に取り込まれている。場合によって、Wntポリペプチドは、リポソーム膜から脂質膜の表面に突出する。場合によって、Wntポリペプチドは、リポソームの水性コアに組み込まれていない。一部の実施形態では、Wntポリペプチドは、Wnt3aポリペプチド、Wnt5aポリペプチド、またはWnt10bポリペプチドである。一部の実施形態では、Wntポリペプチドは、Wnt3aポリペプチドである。一部の実施形態では、Wnt3aポリペプチドは、リポソーム膜に取り込まれている。場合によって、Wnt3aポリペプチドは、リポソーム膜から脂質膜の表面に突出する。場合によって、Wnt3aポリペプチドは、リポソームの水性コアに組み込まれていない。 In some embodiments, the Wnt polypeptide is incorporated into the liposome membrane. In some cases, the Wnt polypeptide projects from the liposome membrane to the surface of the lipid membrane. In some cases, the Wnt polypeptide is not integrated into the aqueous core of the liposome. In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt3a polypeptide, a Wnt5a polypeptide, or a Wnt10b polypeptide. In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt3a polypeptide. In some embodiments, the Wnt3a polypeptide is incorporated into the liposome membrane. In some cases, the Wnt3a polypeptide projects from the liposome membrane to the surface of the lipid membrane. In some cases, the Wnt3a polypeptide is not integrated into the aqueous core of the liposome.

一部の実施形態では、リポソームと共に再構成されたWntポリペプチドを、リポソームWntポリペプチドまたはL−Wntと称する。一部の実施形態では、Wntポリペプチドは、Wnt3aポリペプチド、Wnt5aポリペプチド、またはWnt10bポリペプチドである。一部の実施形態では、Wntポリペプチドは、Wnt3aポリペプチドである。一部の実施形態では、リポソームと共に再構成されたWnt3aポリペプチドを、リポソームWnt3aポリペプチドまたはL−Wnt3aと称する。一部の実施形態では、Wntポリペプチドは、Wnt5aポリペプチドである。一部の実施形態では、リポソームと共に再構成されたWnt5aポリペプチドを、リポソームWnt5aポリペプチドまたはL−Wnt5aと称する。一部の実施形態では、Wntポリペプチドは、Wnt10bポリペプチドである。一部の実施形態では、リポソームと共に再構成されたWnt10bポリペプチドを、リポソームWnt10bポリペプチドまたはL−Wnt10bと称する。 In some embodiments, the Wnt polypeptide reconstituted with liposomes is referred to as the liposome Wnt polypeptide or L-Wnt. In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt3a polypeptide, a Wnt5a polypeptide, or a Wnt10b polypeptide. In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt3a polypeptide. In some embodiments, the Wnt3a polypeptide reconstituted with the liposomes is referred to as the liposome Wnt3a polypeptide or L-Wnt3a. In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt5a polypeptide. In some embodiments, the Wnt5a polypeptide reconstituted with the liposomes is referred to as the liposome Wnt5a polypeptide or L-Wnt5a. In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt10b polypeptide. In some embodiments, the Wnt10b polypeptide reconstituted with the liposomes is referred to as the liposome Wnt10b polypeptide or L-Wnt10b.

一部の実施形態では、L−Wntに遠心分離ステップを施し、次いで、リン酸緩衝食塩水(PBS)などの緩衝液中に懸濁させる。場合によって、L−Wntは、窒素下で保存する。場合によって、L−Wntは、窒素下で、活性の実質的な喪失を伴わずに安定である。場合によって、L−Wntは、約1℃〜約8℃の間の温度で保存する。場合によって、L−Wntは、少なくとも約1℃、2℃、3℃、4℃、5℃、6℃、7℃、8℃、またはこれを超える温度で、活性の実質的な喪失を伴わずに安定である。場合によって、L−Wntは、多くとも約1℃、2℃、3℃、4℃、5℃、6℃、7℃、8℃、またはこれ未満の温度で、活性の実質的な喪失を伴わずに安定である。一部の実施形態では、L−Wntは、少なくとも約10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、115、120、130、140、150、160、170、180、190、200、300、356、400、700、1000日間、またはこれを超えて、活性の実質的な喪失を伴わずに安定である。一部の実施形態では、L−Wntは、多くとも約10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、115、120、130、140、150、160、170、180、190、200、300、356、400、700、1000日間、またはこれ未満にわたり、活性の実質的な喪失を伴わずに安定である。 In some embodiments, L-Wnt is subjected to a centrifugation step and then suspended in a buffer solution such as phosphate buffered saline (PBS). In some cases, L-Wnt is stored under nitrogen. In some cases, L-Wnt is stable under nitrogen with no substantial loss of activity. Optionally, L-Wnt is stored at a temperature between about 1 ° C and about 8 ° C. In some cases, L-Wnt is at least about 1 ° C., 2 ° C., 3 ° C., 4 ° C., 5 ° C., 6 ° C., 7 ° C., 8 ° C., or higher, with no substantial loss of activity. Is stable. In some cases, L-Wnt is associated with a substantial loss of activity at temperatures of at most about 1 ° C., 2 ° C., 3 ° C., 4 ° C., 5 ° C., 6 ° C., 7 ° C., 8 ° C., or less. It is stable without. In some embodiments, L-Wnt is at least about 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 115, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 300, 356, 400, 700, It is stable for 1000 days, or beyond, with no substantial loss of activity. In some embodiments, L-Wnt is at most about 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95. , 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 115, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 300, 356, 400, 700. Stable for 1000 days, or less, with no substantial loss of activity.

一部の実施形態では、L−Wnt3aに遠心分離ステップを施し、次いで、リン酸緩衝食塩水(PBS)などの緩衝液中に懸濁させる。場合によって、L−Wnt3aは、窒素下で保存する。場合によって、L−Wnt3aは、窒素下で、活性の実質的な喪失を伴わずに安定である。場合によって、L−Wnt3aは、約1℃〜約8℃の間の温度で保存する。場合によって、L−Wnt3aは、少なくとも約1℃、2℃、3℃、4℃、5℃、6℃、7℃、8℃、またはこれを超える温度で、活性の実質的な喪失を伴わずに安定である。場合によって、L−Wnt3aは、多くとも約1℃、2℃、3℃、4℃、5℃、6℃、7℃、8℃、またはこれ未満の温度で、活性の実質的な喪失を伴わずに安定である。一部の実施形態では、L−Wnt3aは、少なくとも約10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、300、356、400、700、1000日間、またはこれを超えて、活性の実質的な喪失を伴わずに安定である。一部の実施形態では、L−Wnt3aは、多くとも約10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、300、356、400、700、1000日間、またはこれ未満にわたり、活性の実質的な喪失を伴わずに安定である。 In some embodiments, L-Wnt3a is subjected to a centrifugation step and then suspended in a buffer solution such as phosphate buffered saline (PBS). In some cases, L-Wnt3a is stored under nitrogen. In some cases, L-Wnt3a is stable under nitrogen with no substantial loss of activity. Optionally, L-Wnt3a is stored at a temperature between about 1 ° C and about 8 ° C. In some cases, L-Wnt3a is at least about 1 ° C., 2 ° C., 3 ° C., 4 ° C., 5 ° C., 6 ° C., 7 ° C., 8 ° C., or higher, with no substantial loss of activity. Is stable. In some cases, L-Wnt3a is associated with a substantial loss of activity at temperatures at most about 1 ° C., 2 ° C., 3 ° C., 4 ° C., 5 ° C., 6 ° C., 7 ° C., 8 ° C., or less. It is stable without. In some embodiments, L-Wnt3a is at least about 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, It is stable for 190, 200, 300, 356, 400, 700, 1000 days, or more, without substantial loss of activity. In some embodiments, L-Wnt3a is at most about 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180. , 190, 200, 300, 356, 400, 700, 1000 days, or less, stable without substantial loss of activity.

場合によって、「活性の実質的な喪失を伴わずに」という用語は、リポソームWntポリペプチドの機能的活性が、リポソームの非存在下における、対応する天然Wntポリペプチドの活性に近いことを指す。場合によって、リポソームWntポリペプチドの機能的活性は、天然Wntポリペプチドの機能的活性と比較して、少なくとも約100%、99%、95%、90%、85%、80%、75%、70%、60%、50%、40%、またはこれを超える。場合によって、リポソームWntポリペプチドの機能的活性は、天然Wntポリペプチドの機能的活性と比較して、多くとも約100%、99%、95%、90%、85%、80%、75%、70%、60%、50%、40%、またはこれ未満である。場合によって、Wntポリペプチドの機能的活性は、例えば、質量分析、本明細書の別の個所で記載されるバイオマーカー解析と関連するアッセイ、腎被膜下移植術などの移植術、脊椎固定術、ALP染色、TRAP染色、およびTUNEL染色、免疫組織化学、ならびに移植片の成長についてのMicro−CT解析および定量などの、アッセイを使用して検出する。 In some cases, the term "without substantial loss of activity" refers to the functional activity of a liposome Wnt polypeptide being close to that of the corresponding native Wnt polypeptide in the absence of liposomes. In some cases, the functional activity of the liposome Wnt polypeptide is at least about 100%, 99%, 95%, 90%, 85%, 80%, 75%, 70 as compared to the functional activity of the native Wnt polypeptide. %, 60%, 50%, 40%, or more. In some cases, the functional activity of the liposome Wnt polypeptide is at most about 100%, 99%, 95%, 90%, 85%, 80%, 75%, as compared to the functional activity of the native Wnt polypeptide. 70%, 60%, 50%, 40%, or less. In some cases, the functional activity of Wnt polypeptides can be described, for example, in mass spectrometry, assays associated with biomarker analysis described elsewhere herein, transplants such as subcapsular transplants, spinal fusion, Assays are used such as ALP staining, TRAP staining, and TUNEL staining, immunohistochemistry, and Micro-CT analysis and quantification for graft growth.

場合によって、「安定な」という用語は、フォールディング状態にあり、アンフォールディングされていないまたは分解されていないWntポリペプチドを指す。場合によって、「安定な」という用語はまた、活性の実質的な喪失を伴わずに、機能的活性を保持するWntポリペプチドも指す。場合によって、安定性を決定するのに使用されるアッセイは、上記で記載したアッセイなど、Wntポリペプチドの活性を確立するアッセイであり、また、マウスLSL細胞ベースのアッセイなど、LSL細胞ベースのアッセイなども含む。 In some cases, the term "stable" refers to a Wnt polypeptide that is in a folded state and is not unfolded or degraded. In some cases, the term "stable" also refers to a Wnt polypeptide that retains functional activity without substantial loss of activity. In some cases, the assays used to determine stability are assays that establish the activity of Wnt polypeptides, such as the assays described above, and LSL cell-based assays, such as mouse LSL cell-based assays. Including.

一部の実施形態では、本明細書で記載される精製法は、Wntポリペプチドの疎水性ドメインを採用し、Wntポリペプチドのコンフォメーション、または機能的活性に干渉しない。一部の実施形態では、Wntポリペプチドは、Wnt3aポリペプチド、Wnt5aポリペプチド、またはWnt10bポリペプチドである。一部の実施形態では、Wntポリペプチドは、Wnt3aポリペプチドである。場合によって、Wnt3aポリペプチドの疎水性ドメインは、配列番号1に示されるセリン209に対応するセリン残基上のパルミトイル化を含有する。 In some embodiments, the purification methods described herein employ the hydrophobic domain of the Wnt polypeptide and do not interfere with the conformation or functional activity of the Wnt polypeptide. In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt3a polypeptide, a Wnt5a polypeptide, or a Wnt10b polypeptide. In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt3a polypeptide. Optionally, the hydrophobic domain of the Wnt3a polypeptide contains palmitoylation on the serine residue corresponding to serine 209 set forth in SEQ ID NO: 1.

一部の実施形態では、Wntポリペプチドのリポソームに対するアフィニティーは、Wntポリペプチドの結合パートナーより小さい。一部の実施形態では、Wntポリペプチドは、Wnt3aポリペプチド、Wnt5bポリペプチド、またはWnt10bポリペプチドである。一部の実施形態では、Wntポリペプチドは、Wnt3aポリペプチドである。一部の実施形態では、Wnt3aポリペプチドのリポソームに対するアフィニティーは、Wnt3aポリペプチドの結合パートナーより小さい。一部の実施形態では、Wnt3aポリペプチドの結合パートナーは、Frizzledタンパク質、その断片、LRP6タンパク質、およびその断片を含む。一部の実施形態では、Wnt3aのリポソームに対するアフィニティーは、約4nM〜約50nM、および約4.5nM〜約20nM、および約5nM〜約15nMの間である。一部の実施形態では、Wnt3aのリポソームに対するアフィニティーは、少なくとも約5.5nM、6nM、6.5nM、7nM、7.5nM、8nM、8.5nM、9nM、9.5nM、10nM、11nM、12nM、13nM、14nM、またはこれを超える。一部の実施形態では、Wnt3aのリポソームに対するアフィニティーは、多くとも約5.5nM、6nM、6.5nM、7nM、7.5nM、8nM、8.5nM、9nM、9.5nM、10nM、11nM、12nM、13nM、14nM、またはこれ未満である。一部の実施形態では、Wnt3aポリペプチドのその結合パートナーに対するアフィニティーは、約0.01nM〜約4nM、約0.1nM〜約4nM、または約1nM〜約4nMの間である。場合によって、Wnt3aポリペプチドのその結合パートナーに対するアフィニティーは、少なくとも約1.1nM、1.3nM、1.5nM、1.7nM、2nM、2.3nM、2.5nM、2.7nM、3nM、3.1nM、3.2nM、3.3nM、3.4nM、3.5nM、3.6nM、3.7nM、3.8nM、3.9nM、またはこれを超える。場合によって、Wnt3aポリペプチドのその結合パートナーに対するアフィニティーは、多くとも約1.1nM、1.3nM、1.5nM、1.7nM、2nM、2.3nM、2.5nM、2.7nM、3nM、3.1nM、3.2nM、3.3nM、3.4nM、3.5nM、3.6nM、3.7nM、3.8nM、3.9nM、またはこれ未満である。 In some embodiments, the affinity of the Wnt polypeptide for liposomes is smaller than the binding partner of the Wnt polypeptide. In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt3a polypeptide, a Wnt5b polypeptide, or a Wnt10b polypeptide. In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt3a polypeptide. In some embodiments, the affinity of the Wnt3a polypeptide for liposomes is smaller than the binding partner of the Wnt3a polypeptide. In some embodiments, the binding partner of the Wnt3a polypeptide comprises Frizzled protein, a fragment thereof, LRP6 protein, and a fragment thereof. In some embodiments, the affinity of Wnt3a for liposomes is between about 4 nM to about 50 nM, and about 4.5 nM to about 20 nM, and about 5 nM to about 15 nM. In some embodiments, the affinity of Wnt3a for liposomes is at least about 5.5 nM, 6 nM, 6.5 nM, 7 nM, 7.5 nM, 8 nM, 8.5 nM, 9 nM, 9.5 nM, 10 nM, 11 nM, 12 nM, 13 nM, 14 nM, or more. In some embodiments, the affinity of Wnt3a for liposomes is at most about 5.5 nM, 6 nM, 6.5 nM, 7 nM, 7.5 nM, 8 nM, 8.5 nM, 9 nM, 9.5 nM, 10 nM, 11 nM, 12 nM. , 13 nM, 14 nM, or less. In some embodiments, the affinity of the Wnt3a polypeptide for its binding partner is between about 0.01 nM to about 4 nM, about 0.1 nM to about 4 nM, or about 1 nM to about 4 nM. In some cases, the affinity of the Wnt3a polypeptide for its binding partner is at least about 1.1 nM, 1.3 nM, 1.5 nM, 1.7 nM, 2 nM, 2.3 nM, 2.5 nM, 2.7 nM, 3 nM, 3. 1 nM, 3.2 nM, 3.3 nM, 3.4 nM, 3.5 nM, 3.6 nM, 3.7 nM, 3.8 nM, 3.9 nM, or more. In some cases, the affinity of the Wnt3a polypeptide for its binding partner is at most about 1.1 nM, 1.3 nM, 1.5 nM, 1.7 nM, 2 nM, 2.3 nM, 2.5 nM, 2.7 nM, 3 nM, 3 .1 nM, 3.2 nM, 3.3 nM, 3.4 nM, 3.5 nM, 3.6 nM, 3.7 nM, 3.8 nM, 3.9 nM, or less.

異なる精製スキームは、異なる量の精製ポリペプチドをもたらす。一部の実施形態では、配列番号1に示されるシステイン77に対応するアミノ酸残基におけるパルミトイル化を含有するWnt3aポリペプチドは、活性形態である。一部の実施形態では、配列番号1に示されるセリン209に対応するアミノ酸残基におけるパルミトイル化を含有するWnt3aポリペプチドは、活性形態である。一部の実施形態では、配列番号1に示されるセリン209に対応するアミノ酸残基におけるパルミトイル化、および配列番号1に示されるシステイン77に対応するアミノ酸残基におけるパルミトイル化を含有するWnt3aポリペプチドは、活性形態である。一部の実施形態では、配列番号1に示されるセリン209に対応するアミノ酸残基におけるパルミトイル化、および配列番号1に示されるシステイン77に対応するアミノ酸残基におけるパルミトイル化を含有するWnt3aポリペプチドは、活性形態でない。一部の実施形態では、配列番号1に示されるシステイン77に対応するアミノ酸残基におけるパルミトイル化を含有するWnt3aポリペプチドは、活性形態でない。一部の実施形態では、Wntポリペプチド(例えば、Wnt3aポリペプチド)の活性を検出または測定するためのさらなるアッセイとカップリングさせた質量分析を使用して、活性分子種を同定する。場合によって、さらなるアッセイは、本明細書の別の個所で記載されるバイオマーカー解析と関連するアッセイ、腎被膜下移植術などの移植術、脊椎固定術、ALP染色、TRAP染色、およびTUNEL染色、免疫組織化学、ならびに移植片の成長についてのMicro−CT解析および定量を含む。 Different purification schemes result in different amounts of purified polypeptide. In some embodiments, the Wnt3a polypeptide containing palmitoylation at the amino acid residue corresponding to cysteine 77 set forth in SEQ ID NO: 1 is in active form. In some embodiments, the Wnt3a polypeptide containing palmitoylation at the amino acid residue corresponding to serine 209 set forth in SEQ ID NO: 1 is in active form. In some embodiments, the Wnt3a polypeptide comprising palmitoylation at the amino acid residue corresponding to serine 209 set forth in SEQ ID NO: 1 and palmitoylation at the amino acid residue corresponding to cysteine 77 set forth in SEQ ID NO: 1 , Active form. In some embodiments, the Wnt3a polypeptide comprising palmitoylation at the amino acid residue corresponding to serine 209 set forth in SEQ ID NO: 1 and palmitoylation at the amino acid residue corresponding to cysteine 77 set forth in SEQ ID NO: 1 , Not in active form. In some embodiments, the Wnt3a polypeptide containing palmitoylation at the amino acid residue corresponding to cysteine 77 set forth in SEQ ID NO: 1 is not an active form. In some embodiments, active molecular species are identified using mass spectrometry coupled with additional assays to detect or measure the activity of Wnt polypeptides (eg, Wnt3a polypeptides). In some cases, additional assays include those associated with biomarker analysis described elsewhere herein, transplants such as subcapsular transplantation, spinal fusion, ALP staining, TRAP staining, and TUNEL staining. Includes immunohistochemistry, as well as Micro-CT analysis and quantification of graft growth.

一部の態様では、セリン209のパルミトイル化を含有するリポソームWnt3a分子種の、溶出させた生成物中の濃度は、システイン77のパルミトイル化を含有するWnt3a分子種より大きい。一部の実施形態では、2つのWnt3a分子種の濃度は、比などの値により規定される。一部の実施形態では、Wnt3aのセリン209分子種の、Wnt3aのシステイン77分子種に対する比は、約50:50、約55:45、約60:40、約65:35、約70:30、約75:25、約80:20、約85:15、約90:10、約95:5、約99:1、または約100:0の間である。一部の実施形態では、セリン209のパルミトイル化を含有するリポソームWnt3a分子種の、溶出させた生成物中の濃度は、システイン77およびセリン209のパルミトイル化を含有するWnt3a分子種より大きい。一部の実施形態では、2つのWnt3a分子種の濃度は、比などの値により規定される。一部の実施形態では、Wnt3aのセリン209分子種の、Wnt3aのシステイン77/セリン209分子種に対する比は、約50:50、約55:45、約60:40、約65:35、約70:30、約75:25、約80:20、約85:15、約90:10、約95:5、約99:1、または約100:0の間である。 In some embodiments, the concentration of the liposome Wnt3a molecular species containing palmitoylation of serine 209 in the eluted product is greater than the Wnt3a molecular species containing palmitoylation of cysteine 77. In some embodiments, the concentrations of the two Wnt3a molecular species are defined by values such as ratios. In some embodiments, the ratio of Wnt3a serine 209 to Wnt3a cysteine 77 molecule is about 50:50, about 55:45, about 60:40, about 65:35, about 70:30, Between about 75:25, about 80:20, about 85:15, about 90:10, about 95: 5, about 99: 1, or about 100: 0. In some embodiments, the concentration in the eluted product of the liposome Wnt3a molecular species containing palmitoylation of serine 209 is greater than that of the Wnt3a molecular species containing palmitoylation of cysteine 77 and serine 209. In some embodiments, the concentrations of the two Wnt3a molecular species are defined by values such as ratios. In some embodiments, the ratio of Wnt3a serine 209 to cysteine 77 / serine 209 is about 50:50, about 55:45, about 60:40, about 65:35, about 70. Between: 30, about 75:25, about 80:20, about 85:15, about 90:10, about 95: 5, about 99: 1, or about 100: 0.

場合によって、本明細書で開示される参考文献において記載されている精製スキームを含む、前出の精製スキームにより、2つの分子種の混合物(例えば、単一修飾/活性:二重修飾/不活性を1:5とする)が得られる。場合によって、本明細書で記載される精製スキームを使用すると、主要なポリペプチド分子種は、単一修飾(Ser209における)された、活性の立体配置をとる。場合によって、本明細書で記載される精製法により、Ser209における脂質修飾を含有する、活性形態のポリペプチドを主に含有する、Wnt3a組成物がもたらされる。場合によって、本明細書で記載される精製法により、Cys77 Wnt3a分子種など、他のポリペプチド分子種が夾雑していない、Wnt3a組成物がもたらされる。 In some cases, a mixture of two molecular species (eg, single modification / activity: double modification / inert) may be used according to the purification scheme described above, including the purification scheme described in the references disclosed herein. Is 1: 5) is obtained. Optionally, using the purification schemes described herein, the major polypeptide molecular species take a single modified (in Ser209), active configuration. Optionally, the purification methods described herein provide Wnt3a compositions that predominantly contain active forms of the polypeptide, including lipid modifications in Ser209. In some cases, the purification methods described herein provide a Wnt3a composition that is not contaminated with other polypeptide molecular species, such as the Cys77 Wnt3a molecular species.

本明細書の一部の実施形態では、リポソームWntポリペプチドを調製する方法であって、Wntポリペプチドを含む試料をリポソームの水溶液に接触させるステップを含み、リポソームを構成するリン脂質が、約10℃〜約25℃の相転移温度を有する方法が記載される。本明細書の一部の実施形態では、リポソームWntポリペプチドを調製する方法であって、Wntポリペプチドを含む試料をリポソームの水溶液に接触させるステップを含み、リポソームを構成するリン脂質の尾部炭素の長さが、炭素約12個〜炭素約14個の間である方法が記載される。一部の実施形態では、Wntポリペプチドは、Wnt3aポリペプチド、Wnt5aポリペプチド、またはWnt10bポリペプチドである。一部の実施形態では、Wntポリペプチドは、Wnt3aポリペプチドである。 In some embodiments herein, the method of preparing a liposome Wnt polypeptide comprises contacting a sample containing the Wnt polypeptide with an aqueous solution of the liposome, and the amount of phospholipids constituting the liposome is about 10. Methods having a phase transition temperature of ° C. to about 25 ° C. are described. In some embodiments herein, a method of preparing a liposome Wnt polypeptide, comprising contacting a sample containing the Wnt polypeptide with an aqueous solution of the liposome, comprising the step of contacting the tail carbon of the phospholipids constituting the liposome. Methods are described in which the length is between about 12 carbons and about 14 carbons. In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt3a polypeptide, a Wnt5a polypeptide, or a Wnt10b polypeptide. In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt3a polypeptide.

本明細書の一部の実施形態では、リポソームWnt3aポリペプチドを調製する方法であって、(a)Wnt3aポリペプチドを、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞を含む馴化培地から採取するステップと;(b)Wnt3aポリペプチドを、スルホン化多環芳香族化合物を固定化したイオン交換カラムに導入するステップと;(c)段階勾配を利用して、Wnt3aポリペプチドをイオン交換カラムから溶出させるステップと;(d)ステップ(c)によるWnt3aポリペプチドをリポソームの水溶液と接触させるステップとを含む方法が開示される。 In some embodiments herein, a method of preparing a liposome Wnt3a polypeptide, wherein (a) the Wnt3a polypeptide is taken from a conditioned medium containing Chinese hamster ovary (CHO) cells; (b). ) The step of introducing the Wnt3a polypeptide into an ion exchange column on which a sulfonated polycyclic aromatic compound is immobilized; and (c) the step of eluting the Wnt3a polypeptide from the ion exchange column using a step gradient; d) A method comprising contacting the Wnt3a polypeptide with an aqueous solution of the liposome according to step (c) is disclosed.

本明細書の一部の実施形態では、リポソームWnt5aポリペプチドを調製する方法であって、(a)Wnt5aポリペプチドを、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞を含む馴化培地から採取するステップと;(b)Wnt5aポリペプチドを、スルホン化多環芳香族化合物を固定化したイオン交換カラムに導入するステップと;(c)段階勾配を利用して、Wnt5aポリペプチドをイオン交換カラムから溶出させるステップと;(d)ステップ(c)によるWnt5aポリペプチドをリポソームの水溶液と接触させるステップとを含む方法が開示される。 In some embodiments herein, a method of preparing a liposome Wnt5a polypeptide, wherein (a) the Wnt5a polypeptide is taken from a conditioned medium containing Chinese hamster ovary (CHO) cells; (b). ) The step of introducing the Wnt5a polypeptide into an ion exchange column on which a sulfonated polycyclic aromatic compound is immobilized; and (c) the step of eluting the Wnt5a polypeptide from the ion exchange column using a step gradient; d) A method comprising contacting the Wnt5a polypeptide with an aqueous solution of the liposome according to step (c) is disclosed.

本明細書の一部の実施形態では、リポソームWnt10bポリペプチドを調製する方法であって、(a)Wnt10bポリペプチドを、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞を含む馴化培地から採取するステップと;(b)Wnt10bポリペプチドを、スルホン化多環芳香族化合物を固定化したイオン交換カラムに導入するステップと;(c)段階勾配を利用して、Wnt10bポリペプチドをイオン交換カラムから溶出させるステップと;(d)ステップ(c)によるWnt10bポリペプチドをリポソームの水溶液と接触させるステップとを含む方法が開示される。 In some embodiments herein, a method of preparing a liposome Wnt10b polypeptide, wherein (a) the Wnt10b polypeptide is taken from a conditioned medium containing Chinese hamster ovary (CHO) cells; (b). ) The step of introducing the Wnt10b polypeptide into an ion exchange column on which a sulfonated polycyclic aromatic compound is immobilized; and (c) the step of eluting the Wnt10b polypeptide from the ion exchange column using a step gradient; d) A method comprising contacting the Wnt10b polypeptide with an aqueous solution of the liposome according to step (c) is disclosed.

当技術分野では、Wntポリペプチドの生物学的活性を決定する機能アッセイが周知であり、例えば、β−カテニンの安定化、幹細胞の増殖の促進、非機能アッセイ中に存在するWntポリペプチドの量の定量、例えば、免疫染色、ELISA、クーマシー染色ゲル上または銀染色ゲル上の量化など、および機能的に活性なWntの、全Wntに対する比についての解析を含みうる。生物学的活性についての例示的なアッセイは、Wnt組成物を、細胞、例えば、マウスL細胞と接触させ、次いで、少なくとも約1時間など、β−カテニンを安定化させるのに十分な時間にわたり、細胞を培養するステップを含む。次いで、細胞を溶解させ、細胞溶解物を、SDS PAGEで解像した。その後、SDS PAGEにより解像された細胞溶解物成分を、ニトロセルロースに転写し、次いで、β−カテニンに特異的な抗体でプローブした。Wnt活性を解析するための他のアッセイは、標的遺伝子の誘導についての、C57MGの形質転換およびXenopus属動物キャップアッセイを含む。さらなる例示的アッセイについては、米国特許第7,335,643号を参照されたい。 Functional assays that determine the biological activity of Wnt polypeptides are well known in the art, such as stabilizing β-catenin, promoting stem cell proliferation, and the amount of Wnt polypeptides present in non-functional assays. Quantification, such as immunostaining, ELISA, quantification on Coomassie-stained or silver-stained gels, and analysis of the ratio of functionally active Wnts to total Wnts may be included. An exemplary assay for biological activity involves contacting the Wnt composition with cells, eg, mouse L cells, and then for at least about 1 hour, for a time sufficient to stabilize β-catenin. Includes the step of culturing cells. The cells were then lysed and the cell lysates were resolved by SDS PAGE. The cell lysate component resolved by SDS PAGE was then transcribed into nitrocellulose and then probed with an antibody specific for β-catenin. Other assays for analyzing Wnt activity include transformation of C57MG and Xenopus animal cap assay for induction of target genes. See U.S. Pat. No. 7,335,643 for a further exemplary assay.

C.使用法
本明細書では、骨欠損部位における使用のための骨移植片材料を作製するための方法、プロセス、組成物、およびキットが開示される。本明細書ではまた、哺乳動物骨髄細胞を増強するための方法、プロセス、組成物、およびキットも開示される。場合によって、骨欠損とは、天然骨の修復性成長を刺激および誘導するのに移植材料が必要とされる骨折などの骨損傷を指す。
C. Usage The methods, processes, compositions, and kits for making bone graft materials for use in bone defect sites are disclosed herein. Also disclosed herein are methods, processes, compositions, and kits for enhancing mammalian bone marrow cells. In some cases, bone loss refers to bone damage such as fractures that require implantable material to stimulate and induce restorative growth of natural bone.

一部の実施形態では、方法は、骨移植片材料を作製する方法であって、(a)哺乳動物骨髄細胞を含む試料を、ex vivoで、リポソームWNTポリペプチドと接触させるステップと;(b)試料を洗浄して、遊離リポソームWNTポリペプチドを除去するステップと;(c)リポソームWNTポリペプチドで処置された骨移植片材料を骨欠損部位に移植するステップとを含む方法を指す。一部の実施形態では、Wntポリペプチドは、Wnt3aポリペプチド、Wnt5aポリペプチド、またはWnt10bポリペプチドである。 In some embodiments, the method is a method of making a bone graft material, in which (a) a sample containing mammalian bone marrow cells is ex vivo contacted with a liposome WNT polypeptide; (b). ) The sample is washed to remove the free liposome WNT polypeptide; (c) refers to a method comprising transplanting a bone graft material treated with the ex vivo WNT polypeptide into a bone defect site. In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt3a polypeptide, a Wnt5a polypeptide, or a Wnt10b polypeptide.

一部の実施形態では、Wntポリペプチドは、Wnt3aポリペプチドである。一部の実施形態では、方法は、骨移植片材料を作製する方法であって、(a)哺乳動物骨髄細胞を含む試料を、ex vivoで、リポソームWNT3aポリペプチドと接触させるステップと;(b)試料を洗浄して、遊離リポソームWNT3aポリペプチドを除去するステップと;(c)リポソームWNT3aポリペプチドで処置された骨移植片材料を骨欠損部位に移植するステップとを含む方法を指す。 In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt3a polypeptide. In some embodiments, the method is a method of making a bone graft material, in which (a) a sample containing mammalian bone marrow cells is ex vivo contacted with a liposome WNT3a polypeptide; (b). ) The sample is washed to remove the free liposome WNT3a polypeptide; (c) refers to a method comprising transplanting a bone graft material treated with the ex vivo WNT3a polypeptide into a bone defect site.

一部の実施形態では、Wntポリペプチドは、Wnt5aポリペプチドである。一部の実施形態では、方法は、骨移植片材料を作製する方法であって、(a)哺乳動物骨髄細胞を含む試料を、ex vivoで、リポソームWNT5aポリペプチドと接触させるステップと;(b)試料を洗浄して、遊離リポソームWNT5aポリペプチドを除去するステップと;(c)リポソームWNT5aポリペプチドで処置された骨移植片材料を骨欠損部位に移植するステップとを含む方法を指す。 In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt5a polypeptide. In some embodiments, the method is a method of making a bone graft material, in which (a) a sample containing mammalian bone marrow cells is ex vivo contacted with a liposome WNT5a polypeptide; (b). ) The sample is washed to remove the free liposome WNT5a polypeptide; (c) refers to a method comprising transplanting a bone graft material treated with the ex vivo WNT5a polypeptide into a bone defect site.

一部の実施形態では、Wntポリペプチドは、Wnt10bポリペプチドである。一部の実施形態では、方法は、骨移植片材料を作製する方法であって、(a)哺乳動物骨髄細胞を含む試料を、ex vivoで、リポソームWNT10bポリペプチドと接触させるステップと;(b)試料を洗浄して、遊離リポソームWNT10bポリペプチドを除去するステップと;(c)リポソームWNT10bポリペプチドで処置された骨移植片材料を骨欠損部位に移植するステップとを含む方法を指す。 In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt10b polypeptide. In some embodiments, the method is a method of making a bone graft material, in which (a) a sample containing mammalian bone marrow cells is ex vivo contacted with a liposome WNT10b polypeptide; (b). ) The sample is washed to remove the free liposome WNT10b polypeptide; (c) refers to a method comprising transplanting a bone graft material treated with the liposome WNT10b polypeptide into a bone defect site.

一部の実施形態では、プロセスは、単離哺乳動物骨髄細胞を、ex vivoで、リポソームWNTポリペプチドと接触させるステップを含むプロセスであって、接触させる時間が約30分間〜約4時間の間であるプロセスにより作製される、哺乳動物骨髄組成物に言及する。一部の実施形態では、Wntポリペプチドは、Wnt3aポリペプチド、Wnt5aポリペプチド、またはWnt10bポリペプチドである。 In some embodiments, the process comprises contacting the isolated mammalian bone marrow cells ex vivo with the liposome WNT polypeptide and the contact time is between about 30 minutes and about 4 hours. Refers to a mammalian bone marrow composition produced by a process that is. In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt3a polypeptide, a Wnt5a polypeptide, or a Wnt10b polypeptide.

一部の実施形態では、Wntポリペプチドは、Wnt3aポリペプチドである。一部の実施形態では、プロセスは、単離哺乳動物骨髄細胞を、ex vivoで、リポソームWNT3aポリペプチドと接触させるステップを含むプロセスであって、接触させる時間が約30分間〜約4時間の間であるプロセスにより作製される、哺乳動物骨髄組成物に言及する。 In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt3a polypeptide. In some embodiments, the process comprises contacting the isolated mammalian bone marrow cells ex vivo with the liposome WNT3a polypeptide, and the contact time is between about 30 minutes and about 4 hours. Refers to a mammalian bone marrow composition produced by a process that is.

一部の実施形態では、Wntポリペプチドは、Wnt5aポリペプチドである。一部の実施形態では、プロセスは、単離哺乳動物骨髄細胞を、ex vivoで、リポソームWNT5aポリペプチドと接触させるステップを含むプロセスであって、接触させる時間が約30分間〜約4時間の間であるプロセスにより作製される、哺乳動物骨髄組成物に言及する。 In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt5a polypeptide. In some embodiments, the process comprises contacting the isolated mammalian bone marrow cells ex vivo with the liposome WNT5a polypeptide, and the contact time is between about 30 minutes and about 4 hours. Refers to a mammalian bone marrow composition produced by a process that is.

一部の実施形態では、Wntポリペプチドは、Wnt10bポリペプチドである。一部の実施形態では、プロセスは、単離哺乳動物骨髄細胞を、ex vivoで、リポソームWNT10bポリペプチドと接触させるステップを含むプロセスであって、接触させる時間が約30分間〜約4時間の間であるプロセスにより作製される、哺乳動物骨髄組成物に言及する。 In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt10b polypeptide. In some embodiments, the process comprises contacting the isolated mammalian bone marrow cells ex vivo with the liposome WNT10b polypeptide, and the contact time is between about 30 minutes and about 4 hours. Refers to a mammalian bone marrow composition produced by a process that is.

一部の実施形態では、組成物は、単離された増強哺乳動物骨髄細胞の組成物であって、リポソームWNTポリペプチドによる処置の後で、細胞による、Runx2、Osterix、オステオカルシン、オステオポンチン、アルカリホスファターゼ、I型コラーゲン、Axin2、Lef1、およびTcf4からなる群から選択されるバイオマーカーのうちの1または複数の発現レベルが増強される組成物を指す。一部の実施形態では、バイオマーカーは、オステオカルシン、オステオポンチン、Axin2、Lef1、およびTcf4から選択される。一部の実施形態では、バイオマーカーは、オステオカルシンおよびオステオポンチンから選択される。一部の実施形態では、Wntポリペプチドは、Wnt3aポリペプチド、Wnt5aポリペプチド、またはWnt10bポリペプチドである。 In some embodiments, the composition is a composition of isolated enhanced mammalian bone marrow cells, which, after treatment with liposome WNT polypeptide, by cells, Runx2, Osterix, osteocalcin, osteopontin, alkaline phosphatase. , Type I collagen, Axin2, Lip1, and Tcf4, which refers to a composition in which the expression level of one or more of the biomarkers selected from the group is enhanced. In some embodiments, the biomarker is selected from osteocalcin, osteopontin, Axin2, Left1, and Tcf4. In some embodiments, the biomarker is selected from osteocalcin and osteopontin. In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt3a polypeptide, a Wnt5a polypeptide, or a Wnt10b polypeptide.

一部の実施形態では、Wntポリペプチドは、Wnt3aポリペプチドである。一部の実施形態では、組成物は、単離された増強哺乳動物骨髄細胞の組成物であって、リポソームWNT3aポリペプチドによる処置の後で、細胞による、Runx2、Osterix、オステオカルシン、オステオポンチン、アルカリホスファターゼ、I型コラーゲン、Axin2、Lef1、およびTcf4からなる群から選択されるバイオマーカーのうちの1または複数の発現レベルが増強される組成物を指す。一部の実施形態では、バイオマーカーは、オステオカルシン、オステオポンチン、Axin2、Lef1、およびTcf4から選択される。一部の実施形態では、バイオマーカーは、オステオカルシンおよびオステオポンチンから選択される。 In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt3a polypeptide. In some embodiments, the composition is a composition of isolated enhanced mammalian bone marrow cells, which is treated with liposome WNT3a polypeptide and then by cells, Runx2, Osterix, osteocalcin, osteopontin, alkaline phosphatase. , Type I collagen, Axin2, Lip1, and Tcf4, which refers to a composition in which the expression level of one or more of the biomarkers selected from the group is enhanced. In some embodiments, the biomarker is selected from osteocalcin, osteopontin, Axin2, Left1, and Tcf4. In some embodiments, the biomarker is selected from osteocalcin and osteopontin.

一部の実施形態では、Wntポリペプチドは、Wnt5aポリペプチドである。一部の実施形態では、組成物は、単離された増強哺乳動物骨髄細胞の組成物であって、リポソームWNT5aポリペプチドによる処置の後で、細胞による、Runx2、Osterix、オステオカルシン、オステオポンチン、アルカリホスファターゼ、I型コラーゲン、Axin2、Lef1、およびTcf4からなる群から選択されるバイオマーカーのうちの1または複数の発現レベルが増強される組成物を指す。一部の実施形態では、バイオマーカーは、オステオカルシン、オステオポンチン、Axin2、Lef1、およびTcf4から選択される。一部の実施形態では、バイオマーカーは、オステオカルシンおよびオステオポンチンから選択される。 In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt5a polypeptide. In some embodiments, the composition is a composition of isolated enhanced mammalian bone marrow cells, which is treated with liposome WNT5a polypeptide and then by cells, Runx2, Osterix, osteocalcin, osteopontin, alkaline phosphatase. , Type I collagen, Axin2, Lip1, and Tcf4, which refers to a composition in which the expression level of one or more of the biomarkers selected from the group is enhanced. In some embodiments, the biomarker is selected from osteocalcin, osteopontin, Axin2, Left1, and Tcf4. In some embodiments, the biomarker is selected from osteocalcin and osteopontin.

一部の実施形態では、Wntポリペプチドは、Wnt10bポリペプチドである。一部の実施形態では、組成物は、単離された増強哺乳動物骨髄細胞の組成物であって、リポソームWNT10bポリペプチドによる処置の後で、細胞による、Runx2、Osterix、オステオカルシン、オステオポンチン、アルカリホスファターゼ、I型コラーゲン、Axin2、Lef1、およびTcf4からなる群から選択されるバイオマーカーのうちの1または複数の発現レベルが増強される組成物を指す。一部の実施形態では、バイオマーカーは、オステオカルシン、オステオポンチン、Axin2、Lef1、およびTcf4から選択される。一部の実施形態では、バイオマーカーは、オステオカルシンおよびオステオポンチンから選択される。 In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt10b polypeptide. In some embodiments, the composition is a composition of isolated enhanced mammalian bone marrow cells, which is treated with liposome WNT10b polypeptide and then by cells, Runx2, Osterix, osteocalcin, osteopontin, alkaline phosphatase. , Type I collagen, Axin2, Lip1, and Tcf4, which refers to a composition in which the expression level of one or more of the biomarkers selected from the group is enhanced. In some embodiments, the biomarker is selected from osteocalcin, osteopontin, Axin2, Left1, and Tcf4. In some embodiments, the biomarker is selected from osteocalcin and osteopontin.

一部の実施形態では、組成物はまた、35歳またはこれより老齢のヒト被験体から得られた哺乳動物骨髄細胞の組成物であって、リポソームWNTポリペプチドによる処置の後で、哺乳動物骨髄細胞が、増強された発現レベルで、Runx2、Osterix、オステオカルシン、オステオポンチン、アルカリホスファターゼ、I型コラーゲン、Axin2、Lef1、およびTcf4からなる群から選択されるバイオマーカーのうちの1または複数を発現させる組成物も指す。一部の実施形態では、バイオマーカーは、オステオカルシン、オステオポンチン、Axin2、Lef1、およびTcf4から選択される。一部の実施形態では、バイオマーカーは、オステオカルシンおよびオステオポンチンから選択される。一部の実施形態では、Wntポリペプチドは、Wnt3aポリペプチド、Wnt5aポリペプチド、またはWnt10bポリペプチドである。 In some embodiments, the composition is also a composition of mammalian bone marrow cells obtained from a 35 year old or older human subject, after treatment with a liposome WNT polypeptide, mammalian bone marrow. A composition in which cells express one or more of biomarkers selected from the group consisting of Runx2, Osterix, osteocalcin, osteopontin, alkaline phosphatase, type I collagen, Axin2, Ref1, and Tcf4 at enhanced expression levels. Also refers to things. In some embodiments, the biomarker is selected from osteocalcin, osteopontin, Axin2, Left1, and Tcf4. In some embodiments, the biomarker is selected from osteocalcin and osteopontin. In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt3a polypeptide, a Wnt5a polypeptide, or a Wnt10b polypeptide.

一部の実施形態では、Wntポリペプチドは、Wnt3aポリペプチドである。一部の実施形態では、組成物はまた、35歳またはこれより老齢のヒト被験体から得られた哺乳動物骨髄細胞の組成物であって、リポソームWnt3aポリペプチドによる処置の後で、哺乳動物骨髄細胞が、増強された発現レベルで、Runx2、Osterix、オステオカルシン、オステオポンチン、アルカリホスファターゼ、I型コラーゲン、Axin2、Lef1、およびTcf4からなる群から選択されるバイオマーカーのうちの1または複数を発現させる組成物も指す。一部の実施形態では、バイオマーカーは、オステオカルシン、オステオポンチン、Axin2、Lef1、およびTcf4から選択される。一部の実施形態では、バイオマーカーは、オステオカルシンおよびオステオポンチンから選択される。 In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt3a polypeptide. In some embodiments, the composition is also a composition of mammalian bone marrow cells obtained from a 35 year old or older human subject, after treatment with liposome Wnt3a polypeptide, mammalian bone marrow. A composition in which cells express one or more of the biomarkers selected from the group consisting of Runx2, Osterix, osteocalcin, osteopontin, alkaline phosphatase, type I collagen, Axin2, Ref1, and Tcf4 at enhanced expression levels. Also refers to things. In some embodiments, the biomarker is selected from osteocalcin, osteopontin, Axin2, Left1, and Tcf4. In some embodiments, the biomarker is selected from osteocalcin and osteopontin.

一部の実施形態では、Wntポリペプチドは、Wnt5aポリペプチドである。一部の実施形態では、組成物はまた、35歳またはこれより老齢のヒト被験体から得られた哺乳動物骨髄細胞の組成物であって、リポソームWnt5aポリペプチドによる処置の後で、哺乳動物骨髄細胞が、増強された発現レベルで、Runx2、Osterix、オステオカルシン、オステオポンチン、アルカリホスファターゼ、I型コラーゲン、Axin2、Lef1、およびTcf4からなる群から選択されるバイオマーカーのうちの1または複数を発現させる組成物も指す。一部の実施形態では、バイオマーカーは、オステオカルシン、オステオポンチン、Axin2、Lef1、およびTcf4から選択される。一部の実施形態では、バイオマーカーは、オステオカルシンおよびオステオポンチンから選択される。 In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt5a polypeptide. In some embodiments, the composition is also a composition of mammalian bone marrow cells obtained from a 35 year old or older human subject, after treatment with liposome Wnt5a polypeptide, mammalian bone marrow. A composition in which cells express one or more of the biomarkers selected from the group consisting of Runx2, Osterix, osteocalcin, osteopontin, alkaline phosphatase, type I collagen, Axin2, Ref1, and Tcf4 at enhanced expression levels. Also refers to things. In some embodiments, the biomarker is selected from osteocalcin, osteopontin, Axin2, Left1, and Tcf4. In some embodiments, the biomarker is selected from osteocalcin and osteopontin.

一部の実施形態では、Wntポリペプチドは、Wnt10bポリペプチドである。一部の実施形態では、組成物はまた、35歳またはこれより老齢のヒト被験体から得られた哺乳動物骨髄細胞の組成物であって、リポソームWnt10bポリペプチドによる処置の後で、哺乳動物骨髄細胞が、増強された発現レベルで、Runx2、Osterix、オステオカルシン、オステオポンチン、アルカリホスファターゼ、I型コラーゲン、Axin2、Lef1、およびTcf4からなる群から選択されるバイオマーカーのうちの1または複数を発現させる組成物も指す。一部の実施形態では、バイオマーカーは、オステオカルシン、オステオポンチン、Axin2、Lef1、およびTcf4から選択される。一部の実施形態では、バイオマーカーは、オステオカルシンおよびオステオポンチンから選択される。 In some embodiments, the Wnt polypeptide is a Wnt10b polypeptide. In some embodiments, the composition is also a composition of mammalian bone marrow cells obtained from a 35 year old or older human subject, after treatment with the liposome Wnt10b polypeptide, mammalian bone marrow. A composition in which cells express one or more of the biomarkers selected from the group consisting of Runx2, Osterix, osteocalcin, osteopontin, alkaline phosphatase, type I collagen, Axin2, Ref1, and Tcf4 at enhanced expression levels. Also refers to things. In some embodiments, the biomarker is selected from osteocalcin, osteopontin, Axin2, Left1, and Tcf4. In some embodiments, the biomarker is selected from osteocalcin and osteopontin.

一部の実施形態では、発現レベルの増強を、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較する。場合によって、発現レベルの増強は、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較して、約1%〜約100%、約1%〜約50%、約2%〜約20%、約3%〜約15%、または約4%〜約10%の間である。場合によって、発現レベルの増強は、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較して、少なくとも約5%、5.5%、6%、6.5%、7%、7.5%、8%、8.5%、9%、9.5%、またはこれを超える。場合によって、発現レベルの増強は、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較して、多くとも約5%、5.5%、6%、6.5%、7%、7.5%、8%、8.5%、9%、9.5%、またはこれ未満である。 In some embodiments, enhanced expression levels are compared to untreated mammalian bone marrow cells. In some cases, enhanced expression levels are about 1% to about 100%, about 1% to about 50%, about 2% to about 20%, about 3% to about 15 compared to untreated mammalian bone marrow cells. %, Or between about 4% and about 10%. In some cases, enhanced expression levels are at least about 5%, 5.5%, 6%, 6.5%, 7%, 7.5%, 8%, 8 compared to untreated mammalian bone marrow cells. 5.5%, 9%, 9.5%, or more. In some cases, enhanced expression levels are at most about 5%, 5.5%, 6%, 6.5%, 7%, 7.5%, 8%, compared to untreated mammalian bone marrow cells. 8.5%, 9%, 9.5%, or less.

一部の実施形態では、リポソームWNTポリペプチドによる処置の後で、哺乳動物骨髄細胞による、SOX9およびPPARγから選択されるバイオマーカーの発現レベルは、さらに低下する。場合によって、哺乳動物骨髄細胞内の発現レベルの低下を、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較する。場合によって、発現レベルの低下は、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較して、約1%〜約100%、約2%〜約80%、約3%〜約50%、約3%〜約30%、または約4%〜約20%の間である。 In some embodiments, after treatment with the liposome WNT polypeptide, the expression level of the biomarker selected from SOX9 and PPARγ by mammalian bone marrow cells is further reduced. In some cases, reduced levels of expression within mammalian bone marrow cells are compared to untreated mammalian bone marrow cells. In some cases, reduced expression levels are about 1% to about 100%, about 2% to about 80%, about 3% to about 50%, about 3% to about 30 compared to untreated mammalian bone marrow cells. %, Or between about 4% and about 20%.

一部の実施形態では、骨髄細胞は、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較したアポトーシスレベルの低下をさらに含む。場合によって、アポトーシスレベルの低下は、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較して、少なくとも約1%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%、200%、またはこれを超える。場合によって、アポトーシスレベルの低下は、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較して、多くとも約1%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%、200%、またはこれ未満である。 In some embodiments, the bone marrow cells further comprise a reduced level of apoptosis as compared to untreated mammalian bone marrow cells. In some cases, reduced levels of apoptosis are at least about 1%, 5%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80 compared to untreated mammalian bone marrow cells. %, 90%, 100%, 200%, or more. In some cases, reduced levels of apoptosis are at most about 1%, 5%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, compared to untreated mammalian bone marrow cells. 80%, 90%, 100%, 200%, or less.

一部の実施形態では、哺乳動物骨髄細胞は、非処置哺乳動物骨髄細胞と比較した、骨形成潜在能の増強を含む。一部の実施形態では、骨形成潜在能の増強は、処置された哺乳動物骨髄細胞を移植した後の骨欠損部位における新たな骨成長レベルを含む。場合によって、処置されて移植された哺乳動物骨髄細胞の新たな骨成長レベルは、移植された非処置哺乳動物骨髄細胞の新たな骨成長レベルと比較して、約1%〜約20%または約5%〜約12%の間である。場合によって、処置されて移植された哺乳動物骨髄細胞の新たな骨成長レベルは、移植された非処置哺乳動物骨髄細胞の新たな骨成長レベルと比較して、約1.5倍、約2倍、約3倍、約4倍、約5倍、約10倍、約20倍、約50倍、約100倍、またはこれを超えて増大する。 In some embodiments, mammalian bone marrow cells include enhanced bone formation potential as compared to untreated mammalian bone marrow cells. In some embodiments, the enhancement of bone formation potential comprises a new level of bone growth at the site of bone defect after transplantation of treated mammalian bone marrow cells. In some cases, the new bone growth levels of treated and transplanted mammalian bone marrow cells are about 1% to about 20% or about 20% or about 20% compared to the new bone growth levels of transplanted untreated mammalian bone marrow cells. It is between 5% and about 12%. In some cases, the new bone growth levels of treated and transplanted mammalian bone marrow cells are approximately 1.5-fold and approximately 2-fold compared to the new bone growth levels of transplanted untreated mammalian bone marrow cells. , About 3 times, about 4 times, about 5 times, about 10 times, about 20 times, about 50 times, about 100 times, or more.

本明細書で使用される骨移植片材料とは、ドナーから得られた細胞組成物を指し、ドナーは、生体の場合もあり、遺体の場合もある。骨移植片材料は、複合細胞集団を含むことが典型的であり、間葉系幹細胞などの幹細胞を含み、場合によってまた、骨細胞およびそれらの前駆細胞も含む。場合によって、細胞は、付着骨髄細胞または非付着骨髄細胞である。場合によって、骨髄細胞は、付着骨髄細胞である。場合によって、付着骨髄細胞は、骨髄幹細胞または骨髄前駆細胞である。場合によって、付着骨髄細胞は、骨髄間質細胞である。一部の実施形態では、ドナーは、同種ドナーである。場合によって、ドナーは、レシピエントに照らした自家ドナーである。骨移植のための細胞の量は、ドナー、レシピエント、移植の目的などにより変化しうる。骨移植片は、最大約10、最大約10、最大約10、最大約10、最大約10、最大約10、最大約10、最大約1010個またはこれを超える細胞を含みうる。 As used herein, bone graft material refers to a cell composition obtained from a donor, which may be a living body or a corpse. Bone transplant material typically comprises a complex cell population, including stem cells such as mesenchymal stem cells, and optionally also bone cells and their progenitor cells. In some cases, the cells are attached or non-attached bone marrow cells. In some cases, the bone marrow cells are adherent bone marrow cells. In some cases, attached bone marrow cells are bone marrow stem cells or bone marrow progenitor cells. In some cases, adherent bone marrow cells are bone marrow stromal cells. In some embodiments, the donor is an allogeneic donor. In some cases, the donor is a self-donor in the light of the recipient. The amount of cells for bone grafting can vary depending on the donor, recipient, purpose of transplantation, and the like. Bone graft, up to about 103, up to about 104, up to about 105, up to about 106, up to about 107, up to about 108, more than a maximum of about 109, up to about 10 to 10 or containing cells Can include.

骨移植片材料は、ドナー、例えば、腸骨稜、下顎枝前部(顎領域)から得られ、大腿骨および/または脛骨、腓骨、肋骨、下顎枝前部;背骨の部分、例えば、手術時に摘出される部分、遺体の骨などのリーミング、吸引、および潅流から得られる。場合によって、移植片材料は、骨髄、例えば、適切な骨の骨内膜面からこすり取られた骨髄から採取されるか、または骨髄および骨の小ブロックを含有するブロック移植片から採取される。場合によって、同種移植骨は、遺体、骨バンクなど、例えば、股関節置換術による大腿骨頭から採取される。場合によって、骨移植片材料は、採取したてであるか、または当技術分野で公知の通り、必要となるまで低温保存される。 Bone implant material is obtained from a donor, such as the iliac crest, anterior ramus (jaw region), and the femur and / or tibia, fibula, ribs, anterior ramus; the part of the spine, eg, during surgery. Obtained from reaming, aspiration, and perfusion of excised parts, bones of the body, etc. In some cases, the graft material is taken from the bone marrow, eg, bone marrow scraped from the endosteal surface of the appropriate bone, or from a block graft containing small blocks of bone marrow and bone. In some cases, allografts are taken from the corpse, bone bank, etc., for example, from the femoral head by hip replacement. In some cases, the bone graft material is freshly harvested or stored at low temperature until needed, as is known in the art.

一部の実施形態では、骨移植片細胞は、有効用量のリポソームWntポリペプチド、例えば、L−Wnt3a、L−Wnt5a、またはL−Wnt10bの存在下で、適切な培養培地中に懸濁させる。例えば、DMEM、RPMI、PBSなど、任意の適切な培地を使用することができる。細胞は、インキュベーション手順中の生存可能性を維持する濃度、例えば、1ml当たり最大約10個、1ml当たり最大約10個、1ml当たり最大約10個、1ml当たり最大約10個で再懸濁させることが典型的である。 In some embodiments, bone graft cells are suspended in a suitable culture medium in the presence of an effective dose of liposome Wnt polypeptide, such as L-Wnt3a, L-Wnt5a, or L-Wnt10b. Any suitable medium such as DMEM, RPMI, PBS can be used. Cells, the concentration to maintain viability in the incubation procedure, for example, re about 10 up to four per 1ml, about 10 5 maximum per 1ml, about 106 maximum per 1ml, up to about 10 7 per 1ml Suspension is typical.

場合によって、接触温度は、約0℃〜約37℃、または約20℃〜約25℃の間である。一部の実施形態では、接触温度は、低温、例えば、最高約32℃、最高約25℃、最高約15℃、最高約10℃、最高約8℃、最高約4℃、最高約1℃であるが、低温保存のために特別に調製するのでない限りにおいて、氷点を上回ることが典型的である。場合によって、インキュベーション温度は、少なくとも約20℃、21℃、22℃、23℃、24℃、25℃、またはこれを超える。場合によって、インキュベーション温度は、多くとも約20℃、21℃、22℃、23℃、24℃、25℃、またはこれ未満である。 In some cases, the contact temperature is between about 0 ° C. and about 37 ° C., or between about 20 ° C. and about 25 ° C. In some embodiments, the contact temperature is low, for example, up to about 32 ° C, up to about 25 ° C, up to about 15 ° C, up to about 10 ° C, up to about 8 ° C, up to about 4 ° C, up to about 1 ° C. However, it is typically above freezing, unless specifically prepared for cold storage. In some cases, the incubation temperature is at least about 20 ° C, 21 ° C, 22 ° C, 23 ° C, 24 ° C, 25 ° C, or higher. In some cases, the incubation temperature is at most about 20 ° C, 21 ° C, 22 ° C, 23 ° C, 24 ° C, 25 ° C, or less.

場合によって、骨移植片材料は、Wntポリペプチドと、少なくとも約10分間、少なくとも約30分間、少なくとも約1時間、少なくとも約2時間、少なくとも約3時間、および最長約36時間、最長約24時間、最長約18時間、最長約15時間、最長約12時間、最長約8時間、最長約6時間、または最長約4時間にわたり接触する。 In some cases, the bone graft material is with the Wnt polypeptide for at least about 10 minutes, at least about 30 minutes, at least about 1 hour, at least about 2 hours, at least about 3 hours, and up to about 36 hours, up to about 24 hours. Contact for up to about 18 hours, up to about 15 hours, up to about 12 hours, up to about 8 hours, up to about 6 hours, or up to about 4 hours.

Wntポリペプチドの有効用量は、供給源、純度、調製法などに応じて変化しうる。場合によって、Wntポリペプチドの有効用量は、少なくとも、約0.01μg/ml, 0.05μg/ml、0.1μg/ml、0.15μg/ml、0.2μg/ml、0.25μg/ml、0.3μg/ml、0.35μg/ml、0.4μg/ml、0.45μg/ml、0.5μg/ml、0.6μg/ml、0.7μg/ml、0.8μg/ml、0.9μg/ml、1.0μg/ml、1.5μg/ml、2.0μg/ml、2.5μg/ml、3.0μg/ml、3.5μg/ml、4.0μg/ml、4.5μg/ml、5.0μg/ml、7.5μg/ml、10μg/ml、15μg/ml、25μg/ml、50μg/ml、100μg/ml、またはそれ超である。場合によって、、Wntポリペプチドの有効用量は、多くとも、約0.01μg/ml、0.05μg/ml、0.1μg/ml、0.15μg/ml、0.2μg/ml、0.25μg/ml、0.3μg/ml、0.35μg/ml、0.4μg/ml、0.45μg/ml、0.5μg/ml、0.6μg/ml、0.7μg/ml、0.8μg/ml、0.9μg/ml、1.0μg/ml、1.5μg/ml、2.0μg/ml、2.5μg/ml、3.0μg/ml、3.5μg/ml、4.0μg/ml、4.5μg/ml、5.0μg/ml、7.5μg/ml、10μg/ml、15μg/ml、25μg/ml、50μg/ml、100μg/ml、またはそれ未満である。 The effective dose of Wnt polypeptide may vary depending on the source, purity, preparation method and the like. In some cases, the effective dose of Wnt polypeptide is at least about 0.01 μg / ml, 0.05 μg / ml, 0.1 μg / ml, 0.15 μg / ml, 0.2 μg / ml, 0.25 μg / ml, 0.3 μg / ml, 0.35 μg / ml, 0.4 μg / ml, 0.45 μg / ml, 0.5 μg / ml, 0.6 μg / ml, 0.7 μg / ml, 0.8 μg / ml, 0. 9 μg / ml, 1.0 μg / ml, 1.5 μg / ml, 2.0 μg / ml, 2.5 μg / ml, 3.0 μg / ml, 3.5 μg / ml, 4.0 μg / ml, 4.5 μg / ml, 5.0 μg / ml, 7.5 μg / ml, 10 μg / ml, 15 μg / ml, 25 μg / ml, 50 μg / ml, 100 μg / ml, or more. In some cases, the effective dose of Wnt polypeptide is at most about 0.01 μg / ml, 0.05 μg / ml, 0.1 μg / ml, 0.15 μg / ml, 0.2 μg / ml, 0.25 μg / ml. ml, 0.3 μg / ml, 0.35 μg / ml, 0.4 μg / ml, 0.45 μg / ml, 0.5 μg / ml, 0.6 μg / ml, 0.7 μg / ml, 0.8 μg / ml, 0.9 μg / ml, 1.0 μg / ml, 1.5 μg / ml, 2.0 μg / ml, 2.5 μg / ml, 3.0 μg / ml, 3.5 μg / ml, 4.0 μg / ml, 4. 5 μg / ml, 5.0 μg / ml, 7.5 μg / ml, 10 μg / ml, 15 μg / ml, 25 μg / ml, 50 μg / ml, 100 μg / ml, or less.

一部の実施形態では、Wntポリペプチドは、L−Wnt3aであり、Wnt3a歩の有効用量は、少なくとも、約0.01μg/ml、0.05μg/ml、0.1μg/ml、0.15μg/ml、0.2μg/ml、0.25μg/ml、0.3μg/ml、0.35μg/ml、0.4μg/ml、0.45μg/ml、0.5μg/ml、0.6μg/ml、0.7μg/ml、0.8μg/ml、0.9μg/ml、1.0μg/ml、1.5μg/ml、2.0μg/ml、2.5μg/ml、3.0μg/ml、3.5μg/ml、4.0μg/ml、4.5μg/ml、5.0μg/ml、7.5μg/ml、10μg/ml、15μg/ml、25μg/ml、50μg/ml、100μg/ml、 またはそれ超である。場合によって、Wnt3aポリペプチドの有効用量は、多くとも、約0.01μg/ml、0.05μg/ml、0.1μg/ml、0.15μg/ml、0.2μg/ml、0.25μg/ml、0.3μg/ml、0.35μg/ml、0.4μg/ml、0.45μg/ml、0.5μg/ml、0.6μg/ml、0.7μg/ml、0.8μg/ml、0.9μg/ml、1.0μg/ml、1.5μg/ml、2.0μg/ml、2.5μg/ml、3.0μg/ml、3.5μg/ml、4.0μg/ml、4.5μg/ml、5.0μg/ml、7.5μg/ml、10μg/ml、15μg/ml、25μg/ml、50μg/ml、100μg/ml、またはそれ未満である。 In some embodiments, the Wnt polypeptide is L-Wnt3a and the effective doses of Wnt3a steps are at least about 0.01 μg / ml, 0.05 μg / ml, 0.1 μg / ml, 0.15 μg /. ml, 0.2 μg / ml, 0.25 μg / ml, 0.3 μg / ml, 0.35 μg / ml, 0.4 μg / ml, 0.45 μg / ml, 0.5 μg / ml, 0.6 μg / ml, 0.7 μg / ml, 0.8 μg / ml, 0.9 μg / ml, 1.0 μg / ml, 1.5 μg / ml, 2.0 μg / ml, 2.5 μg / ml, 3.0 μg / ml, 3. 5 μg / ml, 4.0 μg / ml, 4.5 μg / ml, 5.0 μg / ml, 7.5 μg / ml, 10 μg / ml, 15 μg / ml, 25 μg / ml, 50 μg / ml, 100 μg / ml, or it. It's super. In some cases, the effective dose of Wnt3a polypeptide is at most about 0.01 μg / ml, 0.05 μg / ml, 0.1 μg / ml, 0.15 μg / ml, 0.2 μg / ml, 0.25 μg / ml. , 0.3 μg / ml, 0.35 μg / ml, 0.4 μg / ml, 0.45 μg / ml, 0.5 μg / ml, 0.6 μg / ml, 0.7 μg / ml, 0.8 μg / ml, 0 .9 μg / ml, 1.0 μg / ml, 1.5 μg / ml, 2.0 μg / ml, 2.5 μg / ml, 3.0 μg / ml, 3.5 μg / ml, 4.0 μg / ml, 4.5 μg / Ml, 5.0 μg / ml, 7.5 μg / ml, 10 μg / ml, 15 μg / ml, 25 μg / ml, 50 μg / ml, 100 μg / ml, or less.

場合によって、Wntポリペプチドは、L−Wnt5aであり、Wnt5aポリペプチドの有効用量は、少なくとも、約0.01μg/ml、0.05μg/ml、0.1μg/ml、0.15μg/ml、0.2μg/ml、0.25μg/ml、0.3μg/ml、0.35μg/ml、0.4μg/ml、0.45μg/ml、0.5μg/ml、0.6μg/ml、0.7μg/ml、0.8μg/ml、0.9μg/ml、1.0μg/ml、1.5μg/ml、2.0μg/ml、2.5μg/ml、3.0μg/ml、3.5μg/ml、4.0μg/ml、4.5μg/ml、5.0μg/ml、7.5μg/ml、10μg/ml、15μg/ml、25μg/ml、50μg/ml、100μg/ml、またはそれ超である。場合によって、Wnt5aポリペプチドの有効用量は、多くとも、約0.01μg/ml、0.05μg/ml、0.1μg/ml、0.15μg/ml、0.2μg/ml、0.25μg/ml、0.3μg/ml、0.35μg/ml、0.4μg/ml、0.45μg/ml、0.5μg/ml、0.6μg/ml、0.7μg/ml、0.8μg/ml、0.9μg/ml、1.0μg/ml、1.5μg/ml、2.0μg/ml、2.5μg/ml、3.0μg/ml、3.5μg/ml、4.0μg/ml、4.5μg/ml、5.0μg/ml、7.5μg/ml、10μg/ml、15μg/ml、25μg/ml、50μg/ml、100μg/ml、またはそれ未満である。 In some cases, the Wnt polypeptide is L-Wnt5a and the effective doses of the Wnt5a polypeptide are at least about 0.01 μg / ml, 0.05 μg / ml, 0.1 μg / ml, 0.15 μg / ml, 0. .2 μg / ml, 0.25 μg / ml, 0.3 μg / ml, 0.35 μg / ml, 0.4 μg / ml, 0.45 μg / ml, 0.5 μg / ml, 0.6 μg / ml, 0.7 μg / Ml, 0.8 μg / ml, 0.9 μg / ml, 1.0 μg / ml, 1.5 μg / ml, 2.0 μg / ml, 2.5 μg / ml, 3.0 μg / ml, 3.5 μg / ml 4.0 μg / ml, 4.5 μg / ml, 5.0 μg / ml, 7.5 μg / ml, 10 μg / ml, 15 μg / ml, 25 μg / ml, 50 μg / ml, 100 μg / ml, or more. .. In some cases, the effective dose of Wnt5a polypeptide is at most about 0.01 μg / ml, 0.05 μg / ml, 0.1 μg / ml, 0.15 μg / ml, 0.2 μg / ml, 0.25 μg / ml. , 0.3 μg / ml, 0.35 μg / ml, 0.4 μg / ml, 0.45 μg / ml, 0.5 μg / ml, 0.6 μg / ml, 0.7 μg / ml, 0.8 μg / ml, 0 .9 μg / ml, 1.0 μg / ml, 1.5 μg / ml, 2.0 μg / ml, 2.5 μg / ml, 3.0 μg / ml, 3.5 μg / ml, 4.0 μg / ml, 4.5 μg / Ml, 5.0 μg / ml, 7.5 μg / ml, 10 μg / ml, 15 μg / ml, 25 μg / ml, 50 μg / ml, 100 μg / ml, or less.

場合によって、Wntポリペプチドは、L−Wnt10bであり、Wnt10bポリペプチドの有効用量は、少なくとも、約0.01μg/ml、0.05μg/ml、0.1μg/ml、0.15μg/ml、0.2μg/ml、0.25μg/ml、0.3μg/ml、0.35μg/ml、0.4μg/ml、0.45μg/ml、0.5μg/ml、0.6μg/ml、0.7μg/ml、0.8μg/ml、0.9μg/ml、1.0μg/ml、1.5μg/ml、2.0μg/ml、2.5μg/ml、3.0μg/ml、3.5μg/ml、4.0μg/ml、4.5μg/ml、5.0μg/ml、7.5μg/ml、10μg/ml、15μg/ml、25μg/ml、50μg/ml、100μg/ml、またはそれ超である。場合によって、Wnt10bポリペプチドの有効用量は、多くとも、約0.01μg/ml、0.05μg/ml、0.1μg/ml、0.15μg/ml、0.2μg/ml、0.25μg/ml、0.3μg/ml、0.35μg/ml、0.4μg/ml、0.45μg/ml、0.5μg/ml、0.6μg/ml、0.7μg/ml、0.8μg/ml、0.9μg/ml、1.0μg/ml、1.5μg/ml、2.0μg/ml、2.5μg/ml、3.0μg/ml、3.5μg/ml、4.0μg/ml、4.5μg/ml、5.0μg/ml、7.5μg/ml、10μg/ml、15μg/ml、25μg/ml、50μg/ml、100μg/ml、またはそれ未満である。 In some cases, the Wnt polypeptide is L-Wnt10b and the effective doses of the Wnt10b polypeptide are at least about 0.01 μg / ml, 0.05 μg / ml, 0.1 μg / ml, 0.15 μg / ml, 0. .2 μg / ml, 0.25 μg / ml, 0.3 μg / ml, 0.35 μg / ml, 0.4 μg / ml, 0.45 μg / ml, 0.5 μg / ml, 0.6 μg / ml, 0.7 μg / Ml, 0.8 μg / ml, 0.9 μg / ml, 1.0 μg / ml, 1.5 μg / ml, 2.0 μg / ml, 2.5 μg / ml, 3.0 μg / ml, 3.5 μg / ml 4.0 μg / ml, 4.5 μg / ml, 5.0 μg / ml, 7.5 μg / ml, 10 μg / ml, 15 μg / ml, 25 μg / ml, 50 μg / ml, 100 μg / ml, or more. .. In some cases, the effective dose of Wnt10b polypeptide is at most about 0.01 μg / ml, 0.05 μg / ml, 0.1 μg / ml, 0.15 μg / ml, 0.2 μg / ml, 0.25 μg / ml. , 0.3 μg / ml, 0.35 μg / ml, 0.4 μg / ml, 0.45 μg / ml, 0.5 μg / ml, 0.6 μg / ml, 0.7 μg / ml, 0.8 μg / ml, 0 .9 μg / ml, 1.0 μg / ml, 1.5 μg / ml, 2.0 μg / ml, 2.5 μg / ml, 3.0 μg / ml, 3.5 μg / ml, 4.0 μg / ml, 4.5 μg / Ml, 5.0 μg / ml, 7.5 μg / ml, 10 μg / ml, 15 μg / ml, 25 μg / ml, 50 μg / ml, 100 μg / ml, or less.

一部の実施形態では、骨移植片材料は、Wntポリペプチドと共に、骨形成能を増強するのに十分な期間にわたり、インキュベートする。増強は、本明細書で記載されるバイオマーカーの使用など、多様な方式で測定することができ、例えば、Axin2の発現の増大により測定することもでき、骨移植片材料内の有糸分裂活性(移植後約2日目〜約6日目に測定する)の増大により測定することもでき、移植後における骨形成の増大により測定することもでき、Runx2またはオステオカルシンの発現の増大により測定することもでき、移植後におけるアポトーシスの低減により測定することもでき、移植後に産生された骨の体積により測定することもできる。 In some embodiments, the bone graft material is incubated with the Wnt polypeptide for a period sufficient to enhance bone formation potential. Enhancement can be measured in a variety of ways, including the use of the biomarkers described herein, for example by increased expression of Axin2, and the fibrotic activity within the bone implant material. It can be measured by increasing (measured about 2 to about 6 days after transplantation), by increasing bone formation after transplantation, or by increasing expression of Runx2 or osteocalcin. It can also be measured by reducing apoptosis after transplantation, or by the volume of bone produced after transplantation.

インキュベーション後、骨移植片材料は、例えば、背骨の修復、骨折、歯科支持体などのための従来のプロトコール後において、レシピエントに移植することができる。 After incubation, the bone graft material can be transplanted to the recipient, for example, after conventional protocols for spinal repair, fractures, dental supports, and the like.

一部の実施形態では、Wntで処置された骨移植片材料を、患者に移植し戻す前に、洗浄ステップを実施して、任意の遊離リポソームWntポリペプチドを除去する。一部の実施形態では、少なくとも約1、2、3、4、5回またはこれを超える洗浄を実施する。一部の実施形態では、多くとも約1、2、3、4、5回またはこれ未満の洗浄を実施する。一部の実施形態では、例えば、リン酸緩衝食塩溶液など、任意の適切な緩衝液を洗浄のために使用する。 In some embodiments, the Wnt-treated bone graft material is subjected to a lavage step to remove any free liposomal Wnt polypeptide prior to transplantation back into the patient. In some embodiments, at least about 1, 2, 3, 4, 5 or more washes are performed. In some embodiments, at most about 1, 2, 3, 4, 5 or less washes are performed. In some embodiments, any suitable buffer, such as phosphate buffered saline, is used for cleaning.

場合によって、洗浄ステップの後で残存するリポソームWntは、多くとも約0.01pg(ピコグラム)、0.05pg、0.1pg、0.5pg、1pg、1.5pg、2pg、2.5pg、3pg、3.5pg、4pg、4.5pg、5pg、5.5pg、6pg、またはこれ未満である。場合によって、洗浄ステップの後で残存するリポソームWntは、少なくとも約0.01pg(ピコグラム)、0.05pg、0.1pg、0.5pg、1pg、1.5pg、2pg、2.5pg、3pg、3.5pg、4pg、4.5pg、5pg、5.5pg、6pg、またはこれを超える。 In some cases, the liposome Wnt remaining after the wash step is at most about 0.01 pg (picogram), 0.05 pg, 0.1 pg, 0.5 pg, 1 pg, 1.5 pg, 2 pg, 2.5 pg, 3 pg, 3.5 pg, 4 pg, 4.5 pg, 5 pg, 5.5 pg, 6 pg, or less. In some cases, the liposome Wnt remaining after the wash step is at least about 0.01 pg (picogram), 0.05 pg, 0.1 pg, 0.5 pg, 1 pg, 1.5 pg, 2 pg, 2.5 pg, 3 pg, 3 pg, 3 pg. .5 pg, 4 pg, 4.5 pg, 5 pg, 5.5 pg, 6 pg, or more.

場合によって、本明細書で記載される、骨移植片材料をWntで処置するための方法は、Wntポリペプチドの、細胞への曝露回数、曝露の持続時間、曝露の濃度、および/または毒性に対する制御を可能とする。場合によって、本明細書で記載される、骨移植片材料をWnt3aで処置するための方法は、Wnt3aポリペプチドの、細胞への曝露回数、曝露の持続時間、曝露の濃度、および/または毒性に対する制御を可能とする。 In some cases, the methods described herein for treating bone graft material with Wnt are for the number of exposures of the Wnt polypeptide to cells, the duration of exposure, the concentration of exposure, and / or toxicity. Allows control. In some cases, the methods described herein for treating bone graft material with Wnt3a are for the number of exposures of the Wnt3a polypeptide to cells, the duration of exposure, the concentration of exposure, and / or toxicity. Allows control.

一部の実施形態では、老齢の骨移植片への骨形成潜在能の回復は、例えば、L−Wnt3a、L−Wnt5a、またはL−Wnt10bなどのWntポリペプチドを伴うインキュベーションによりなされる。場合によって、リポソームWnt3a処置により、老齢の骨移植片内の細胞死が低減される。場合によって、移植後、リポソームWnt3aで処置された骨移植片により、より多くの骨が産生された(p<0.05)。場合によって、リポソームWnt3a処置により、移植片内の細胞生存が増強され、老齢動物に由来する移植片の骨を形成する能力が再確立された。 In some embodiments, restoration of bone formation potential into aged bone grafts is accomplished by incubation with a Wnt polypeptide such as, for example, L-Wnt3a, L-Wnt5a, or L-Wnt10b. In some cases, liposomal Wnt3a treatment reduces cell death in aged bone grafts. In some cases, after transplantation, bone grafts treated with liposome Wnt3a produced more bone (p <0.05). In some cases, liposomal Wnt3a treatment enhanced cell survival within the graft and reestablished the ability of the graft to form bone from aged animals.

一部の実施形態では、哺乳動物骨髄細胞は、ヒトを含むがこれに限定されない、任意の哺乳動物から得られる。場合によって、ドナーは、マウスまたはラットなどの齧歯動物である。場合によって、ドナーは、ウサギである。場合によって、ドナーは、ヒトである。場合によって、ドナーは、レシピエント自身であり、骨髄細胞は、自家骨髄細胞である。場合によって、本明細書の別の個所で記載される通り、自家骨髄細胞は、付着骨髄細胞および非付着骨髄細胞を含む。場合によって、自家骨髄細胞は、付着骨髄細胞である。場合によって、自家骨髄細胞は、骨髄幹細胞および骨髄前駆細胞を含む。場合によって、自家骨髄細胞は、骨髄間質細胞を含む。場合によって、ドナーは、別の個体であり、骨髄細胞は、同種骨髄細胞である。場合によって、同種骨髄細胞は、生体ドナーまたは遺体ドナーから得られる。場合によって、本明細書の別の個所で記載される通り、同種骨髄細胞は、付着骨髄細胞および非付着骨髄細胞を含む。場合によって、同種骨髄細胞は、付着骨髄細胞である。場合によって、同種骨髄細胞は、骨髄幹細胞および骨髄前駆細胞を含む。場合によって、同種骨髄細胞は、骨髄間質細胞を含む。場合によって、ドナーは、35歳またはこれより老齢の個体である。場合によって、35歳またはこれより老齢の個体から得られた骨髄細胞は、老年骨髄細胞または老齢骨髄細胞であると考えられる。一部の実施形態では、ドナーは、35歳より若齢の個体である。場合によって、35歳より若齢の個体から得られた骨髄細胞は、若年骨髄細胞であると考えられる。場合によって、35歳またはこれより老齢の個体から得られた骨髄細胞は、自家骨髄細胞または同種骨髄細胞である。場合によって、35歳より若齢の個体から得られた骨髄細胞は、自家骨髄細胞または同種骨髄細胞である。本明細書では、本明細書で使用される「個体」、「被験体」、「ドナー」、および「患者」という用語は、互換的に使用され、ヒトを含むがこれに限定されない、任意の哺乳動物を意味する。 In some embodiments, mammalian bone marrow cells are obtained from any mammal, including but not limited to humans. In some cases, the donor is a rodent such as a mouse or rat. In some cases, the donor is a rabbit. In some cases, the donor is human. In some cases, the donor is the recipient himself and the bone marrow cells are autologous bone marrow cells. In some cases, autologous bone marrow cells include attached and non-attached bone marrow cells, as described elsewhere herein. In some cases, autologous bone marrow cells are adherent bone marrow cells. In some cases, autologous bone marrow cells include bone marrow stem cells and bone marrow progenitor cells. In some cases, autologous bone marrow cells include bone marrow stromal cells. In some cases, the donor is another individual and the bone marrow cells are allogeneic bone marrow cells. In some cases, allogeneic bone marrow cells are obtained from living or cadaveric donors. In some cases, allogeneic bone marrow cells include attached and non-attached bone marrow cells, as described elsewhere herein. In some cases, allogeneic bone marrow cells are adherent bone marrow cells. In some cases, allogeneic bone marrow cells include bone marrow stem cells and bone marrow progenitor cells. In some cases, allogeneic bone marrow cells include bone marrow stromal cells. In some cases, the donor is an individual 35 years or older. In some cases, bone marrow cells obtained from individuals 35 years or older are considered to be senile bone marrow cells or senile bone marrow cells. In some embodiments, the donor is an individual younger than 35 years of age. In some cases, bone marrow cells obtained from individuals younger than 35 years are considered to be juvenile bone marrow cells. In some cases, bone marrow cells obtained from individuals 35 years or older are autologous bone marrow cells or allogeneic bone marrow cells. In some cases, bone marrow cells obtained from individuals younger than 35 years are autologous bone marrow cells or allogeneic bone marrow cells. As used herein, the terms "individual," "subject," "donor," and "patient" as used herein are used interchangeably and include, but are not limited to, any human. Means mammals.

一部の実施形態では、本明細書で記載される方法、組成物、プロセス、およびキットは、老齢患者に由来する骨移植片、および治癒能が低下した他の患者であって、例えば、喫煙者、糖尿病、または栄養不良を伴う患者などの患者に由来する骨移植片を再活性化するための、臨床的に適用可能な、再生医療ベースの戦略を提供する。 In some embodiments, the methods, compositions, processes, and kits described herein are bone grafts derived from older patients, and other patients with reduced curability, such as smoking. It provides a clinically applicable, regenerative medicine-based strategy for reactivating bone grafts from patients such as those with illness, diabetes, or malnutrition.

当技術分野では、Runx2、Osterix、オステオカルシン、オステオポンチン、アルカリホスファターゼ、I型コラーゲン、Axin2、Lef1、Tcf4、SOX9およびPPARγなどのバイオマーカーの発現レベルまたは存在を決定するための方法が周知である。場合によって、バイオマーカーの発現レベルまたは存在は、例えば、これらのバイオマーカーのうちのいずれかを発現させる細胞についてのフローサイトメトリー、免疫組織化学、ウェスタンブロット、免疫沈降、磁気ビーズによる選択、および定量により測定する。バイオマーカーのRNAまたはDNAの発現レベルであれば、RT−PCR、Qt−PCR、マイクロアレイ、ノーザンブロット、または他の類似の技術により測定しうるであろう。本明細書で使用される「バイオマーカー」および「マーカー」という用語は、互換的に使用される。 Methods for determining the expression level or presence of biomarkers such as Runx2, Osterix, osteocalcin, osteopontin, alkaline phosphatase, type I collagen, Axin2, Left1, Tcf4, SOX9 and PPARγ are well known in the art. In some cases, the expression level or presence of biomarkers can be determined, for example, by flow cytometry, immunohistochemistry, Western blot, immunoprecipitation, magnetic bead selection, and quantification for cells expressing any of these biomarkers. Measured by. Biomarker RNA or DNA expression levels could be measured by RT-PCR, Qt-PCR, microarrays, Northern blots, or other similar techniques. The terms "biomarker" and "marker" as used herein are used interchangeably.

本明細書で開示される通り、目的のバイオマーカーの発現または存在の、ポリペプチドレベルまたはヌクレオチドレベルにおける決定は、当業者に公知の任意の検出法を使用して達成する。「発現の検出」または「〜のレベルの検出」により、バイオマーカーのタンパク質または遺伝子の、生物学的試料中の発現レベルまたは存在を決定することを意図する。したがって、「発現の検出」とは、バイオマーカーが、発現しないこと、検出可能な程度には発現しないこと、低レベルで発現すること、通常レベルで発現すること、または過剰発現することを決定する場合を包摂する。 As disclosed herein, determination of the expression or presence of a biomarker of interest at the polypeptide or nucleotide level is accomplished using any detection method known to those of skill in the art. It is intended to determine the expression level or presence of a biomarker protein or gene in a biological sample by "detection of expression" or "detection of levels of". Thus, "detection of expression" determines that a biomarker is not expressed, is not expressed to a detectable extent, is expressed at a low level, is expressed at a normal level, or is overexpressed. Inclusive of cases.

ある特定の態様では、これらの多様なバイオマーカーおよび任意の臨床的に有用な予後診断マーカーの、生物学的試料中の発現または存在を、例えば、免疫組織化学法、またはin situハイブリダイゼーションおよびRT−PCRなど、核酸ベースの技法を使用して、タンパク質レベルまたは核酸レベルで検出する。一部の実施形態では、1または複数のバイオマーカーの発現または存在の決定は、核酸増幅のための手段、核酸シークェンシングのための手段、核酸マイクロアレイ(DNAおよびRNA)を利用する手段、または特異的に標識されたプローブを使用する、in situハイブリダイゼーションのための手段により実行する。 In certain embodiments, the expression or presence of these diverse biomarkers and any clinically useful prognostic markers in biological samples is expressed, for example, by immunohistochemistry, or in situ hybridization and RT. -Detect at the protein or nucleic acid level using nucleic acid-based techniques such as PCR. In some embodiments, the determination of expression or presence of one or more biomarkers is a means for nucleic acid amplification, means for nucleic acid sequencing, means utilizing nucleic acid microarrays (DNA and RNA), or. It is performed by means for in situ hybridization using a specifically labeled probe.

他の実施形態では、1または複数のバイオマーカーの発現または存在の決定は、ゲル電気泳動により実行する。一実施形態では、決定は、膜への転写および特異的プローブとのハイブリダイゼーションにより実行する。 In other embodiments, determination of the expression or presence of one or more biomarkers is performed by gel electrophoresis. In one embodiment, the determination is performed by transcription to a membrane and hybridization with a specific probe.

他の実施形態では、1または複数のバイオマーカーの発現または存在の決定は、診断用イメージング法により実行する。 In other embodiments, determination of the expression or presence of one or more biomarkers is performed by diagnostic imaging methods.

さらに他の実施形態では、1または複数のバイオマーカーの発現または存在の決定は、検出可能な固体基質により実行する。一実施形態では、検出可能な固体基質は、抗体により機能化された常磁性ナノ粒子である。 In yet another embodiment, determination of expression or presence of one or more biomarkers is performed with a detectable solid substrate. In one embodiment, the detectable solid substrate is paramagnetic nanoparticles functionalized by an antibody.

一部の実施形態では、バイオマーカーの発現を、例えば、特異的なバイオマーカータンパク質を指向する抗体を使用して、タンパク質レベルで検出する。これらの抗体は、ウェスタンブロット、ELISA、マルチプレックス化技術、免疫沈降、または免疫組織化学法など、多様な方法で使用される。一部の実施形態では、バイオマーカーの検出は、ELISAにより達成する。一部の実施形態では、バイオマーカーの検出は、電気化学発光(ECL)により達成する。 In some embodiments, biomarker expression is detected at the protein level, for example, using an antibody that directs a specific biomarker protein. These antibodies are used in a variety of methods, including Western blotting, ELISA, multiplexing techniques, immunoprecipitation, or immunohistochemistry. In some embodiments, biomarker detection is achieved by ELISA. In some embodiments, biomarker detection is achieved by electrochemical luminescence (ECL).

一部の実施形態では、目的のバイオマーカータンパク質の、生物学的試料中の発現レベルを、そのバイオマーカータンパク質またはその機能的に活性な変異体と特異的に相互作用することが可能な結合タンパク質を介して検出する。一部の実施形態では、標識された抗体、その結合性部分、または他の結合パートナーを使用する。本明細書で使用される場合の「標識」という語は、検出可能な化合物または組成物であって、「標識された」抗体を作製するように、抗体に直接的または間接的にコンジュゲートさせた化合物または組成物を指す。一部の実施形態では、標識は、それ自体(例えば、放射性同位元素標識または蛍光標識)により検出可能であるか、または、酵素的標識の場合、検出可能な基質化合物または基質組成物の化学的変化を触媒する。 In some embodiments, a binding protein capable of specifically interacting with the expression level of the biomarker protein of interest in a biological sample with the biomarker protein or its functionally active variant. Detect via. In some embodiments, a labeled antibody, its binding portion, or other binding partner is used. As used herein, the term "labeled" is a detectable compound or composition that is directly or indirectly conjugated to an antibody to produce a "labeled" antibody. Refers to a compound or composition. In some embodiments, the label is detectable by itself (eg, a radioisotope label or fluorescent label) or, in the case of an enzymatic label, a chemical of a detectable substrate compound or substrate composition. Catalyze change.

バイオマーカータンパク質を検出するための抗体は、モノクローナル抗体もしくはポリクローナル抗体に由来するか、または合成もしくは組換えにより作製される。複合体化したタンパク質の量、例えば、結合タンパク質、例えば、バイオマーカータンパク質に特異的に結合する抗体と会合したバイオマーカータンパク質の量は、当業者に公知の標準的なタンパク質検出法を使用して決定する。免疫学的アッセイのデザイン、理論、およびプロトコールについての詳細な総説は、当技術分野の多数の教科書において見出される(例えば、Ausubelら編(1995年)、CurrentProtocols in Molecular Biology(Greene Publishing and Wiley-Interscience、NY);Coliganら編(1994年)、CurrentProtocols in Immunology(John Wiley & Sons, Inc.、New York、N.Y.)を参照されたい)。 Antibodies for detecting biomarker proteins are derived from monoclonal or polyclonal antibodies, or are made synthetically or recombinantly. The amount of complexed protein, eg, the amount of binding protein, eg, the amount of biomarker protein associated with an antibody that specifically binds to the biomarker protein, is determined using standard protein detection methods known to those of skill in the art. decide. Detailed reviews of immunological assay designs, theories, and protocols can be found in numerous textbooks in the art (eg, Ausubel et al. (1995), Current Protocols in Molecular Biology (Greene Publishing and Wiley-Interscience). , NY); Colligan et al. (1994), Current Protocols in Immunology (John Wiley & Sons, Inc., New York, NY)).

抗体を標識するのに使用されるマーカーの選択は、適用に応じて変化するであろう。しかし、当業者には、マーカーの選択は、たやすく決定可能である。これらの標識された抗体は、イムノアッセイのほか、任意の目的のバイオマーカーまたはタンパク質の存在を検出する組織学的適用でも使用される。標識された抗体は、ポリクローナル抗体またはモノクローナル抗体である。さらに、目的のタンパク質の検出における使用のための抗体は、本明細書の別の個所で記載される通り、放射性原子、酵素、色素部分もしくは蛍光部分、または比色タグで標識される。また、タグ付け標識の選択も、所望の検出限界に依存するであろう。酵素アッセイ(ELISA)は、酵素でタグ付けされた複合体の、酵素基質との相互作用により形成される有色生成物の検出を可能とすることが典型的である。検出可能な標識として用いられる放射性核種は、例えば、I−131、I−123、I−125、Y−90、Re−188、Re−186、At−211、Cu−67、Bi−212、およびPd−109を含む。検出可能な標識として用いられる酵素の例は、西洋ワサビペルオキシダーゼ、アルカリホスファターゼ、ベータ−ガラクトシダーゼ、およびグルコース−6−リン酸デヒドロゲナーゼを含むがこれらに限定されない。色素部分は、フルオレセインおよびローダミンを含むがこれらに限定されない。抗体は、当技術分野で公知の方法により、これらの標識にコンジュゲートさせる。例えば、酵素および色素分子は、ジアルデヒド、カルボジイミド、ジマレイミドなどのカップリング剤を介して、抗体にコンジュゲートさせる。代替的に、コンジュゲーションは、リガンド−受容体対を介しても生じる。適切なリガンド−受容体対の例は、ビオチン−アビジンまたはビオチン−ストレプトアビジン、および抗体−抗原である。 The choice of markers used to label the antibody will vary depending on the application. However, those skilled in the art can easily determine the choice of marker. These labeled antibodies are used in immunoassays as well as histological applications to detect the presence of any biomarker or protein of interest. The labeled antibody is a polyclonal antibody or a monoclonal antibody. In addition, antibodies for use in the detection of proteins of interest are labeled with radioactive atoms, enzymes, dye or fluorescent moieties, or colorimetric tags, as described elsewhere herein. Also, the choice of tagging label will depend on the desired detection limit. The enzyme assay (ELISA) typically allows the detection of colored products formed by the interaction of enzyme-tagged complexes with enzyme substrates. Radionuclides used as detectable labels include, for example, I-131, I-123, I-125, Y-90, Re-188, Re-186, At-211, Cu-67, Bi-212, and Includes Pd-109. Examples of enzymes used as detectable labels include, but are not limited to, horseradish peroxidase, alkaline phosphatase, beta-galactosidase, and glucose-6-phosphate dehydrogenase. Dye moieties include, but are not limited to, fluorescein and rhodamine. Antibodies are conjugated to these labels by methods known in the art. For example, the enzyme and dye molecule are conjugated to the antibody via a coupling agent such as dialdehyde, carbodiimide, dimaleimide. Alternatively, conjugation also occurs via the ligand-receptor pair. Examples of suitable ligand-receptor pairs are biotin-avidin or biotin-streptavidin, and antibody-antigen.

本明細書で使用される「抗体」という用語は、最も広い意味で使用され、完全にアセンブルされた抗体、抗原に結合しうる抗体断片(例えば、Fab、F(ab’)、Fv、単鎖抗体、ダイアボディー、抗体のキメラ体、ハイブリッド抗体、二特異性抗体、ヒト化抗体など)、および前出を含む組換えペプチドを対象とする。 As used herein, the term "antibody" is used in the broadest sense and is a fully assembled antibody, antibody fragment capable of binding to an antigen (eg, Fab, F (ab') 2 , Fv, simply. Chain antibodies, diabodies, chimeric antibodies, hybrid antibodies, bispecific antibodies, humanized antibodies, etc.), and recombinant peptides, including those mentioned above, are targeted.

本明細書で使用される「モノクローナル抗体」および「mAb」という用語は、実質的に均一な抗体集団、すなわち、集団を構成する個別の抗体が、少量で存在しうる可能な自然発生の突然変異を除いて、同一である集団から得られた抗体を指す。 As used herein, the terms "monoclonal antibody" and "mAb" refer to a substantially uniform antibody population, i.e., a naturally occurring mutation in which the individual antibodies that make up the population can be present in small amounts. Refers to antibodies obtained from the same population, except for.

「天然の抗体」および「天然の免疫グロブリン」とは、通例、約150,000ダルトンのヘテロ四量体の糖タンパク質であって、2つの同一な軽(L)鎖および2つの同一な重(H)鎖からなる糖タンパク質である。各軽鎖は、1つの共有結合的ジスルフィド結合により重鎖に連結されるが、ジスルフィド連結の数は、異なる免疫グロブリンアイソタイプの重鎖の間で変化する。各重鎖および各軽鎖はまた、規則的に間隔を置いた鎖間ジスルフィド架橋も有する。各重鎖は、一方の端部において、可変ドメイン(V)に続いて、複数の定常ドメインを有する。各軽鎖は、一方の端部において、可変ドメイン(V)を有し、その他方の端部において、定常ドメインを有し、軽鎖の定常ドメインは、重鎖の第1の定常ドメインと位置を合わせて並び、軽鎖の可変ドメインは、重鎖の可変ドメインと位置を合わせて並ぶ。特定のアミノ酸残基が、軽鎖可変ドメインと重鎖可変ドメインとの間の界面を形成すると考えられている。 "Natural antibodies" and "natural immunoglobulins" are typically about 150,000 daltons of heterotetrameric glycoproteins with two identical light (L) chains and two identical weights ("natural antibodies" and "natural immunoglobulins". H) A glycoprotein consisting of chains. Each light chain is linked to a heavy chain by one covalent disulfide bond, but the number of disulfide bonds varies between heavy chains of different immunoglobulin isotypes. Each heavy chain and each light chain also has regularly spaced interchain disulfide bridges. Each heavy chain has a variable domain ( VH ) followed by multiple constant domains at one end. Each light chain has a variable domain ( VL ) at one end and a constant domain at the other end, the constant domain of the light chain with the first constant domain of the heavy chain. Aligned, the light chain variable domain aligns with the heavy chain variable domain. It is believed that certain amino acid residues form the interface between the light chain variable domain and the heavy chain variable domain.

「可変」という用語は、可変ドメインのある特定の部分の配列が、抗体間で大幅に異なるという事実を指す。可変領域は、抗原結合特異性を付与する。しかし、可変性は、抗体の可変ドメインを通して均等に分布しているわけではない。可変性は、軽鎖可変ドメインおよび重鎖可変ドメインのいずれにおいても、相補性決定領域(CDR)または超可変領域と呼ばれる3つのセグメント内に集約されている。可変ドメインのうちの高度に保存的な部分は、フレームワーク(FR)領域内に分布する。天然の重鎖および軽鎖の可変ドメインは各々、4つのFR領域であって、大部分が、3つのCDRであり、βプリーツシート型構造を接続し、場合によって、その部分を形成する、ループを形成する、CDRにより接続された、βプリーツシート型立体配置を採用する、FR領域を含む。各鎖内のCDRは、FR領域により、併せて緊密に保持され、他の鎖に由来するCDRと共に、抗体の抗原結合性部位の形成に寄与する(Kabatら(1991年)、NIH刊行物第91−32
42号、I巻、647〜669頁を参照されたい)。定常ドメインは、抗体の抗原への結合に直接は関与(involved)しないが、Fc受容体(FcR)の結合、抗体の抗体依存性細胞傷害作用への関与(participation)、補体依存性細胞傷害作用の誘発、および肥満
細胞の脱顆粒など、多様なエフェクター機能を呈示する。
The term "variable" refers to the fact that the sequences of certain parts of a variable domain differ significantly between antibodies. The variable region imparts antigen binding specificity. However, variability is not evenly distributed throughout the variable domain of the antibody. The variability is aggregated in both the light chain variable domain and the heavy chain variable domain within three segments called complementarity determining regions (CDRs) or hypervariable regions. The highly conservative portion of the variable domain is distributed within the framework (FR) domain. The variable domains of the natural heavy and light chains are each four FR regions, most of which are three CDRs, connecting β-pleated sheet-type structures and optionally forming parts of the loop. Includes FR regions that form a CDR-connected, β-pleated sheet-type configuration. The CDRs within each strand are also tightly retained by the FR region and, together with the CDRs derived from the other strands, contribute to the formation of antigen-binding sites of the antibody (Kabat et al. (1991), NIH Publication No. 1). 91-32
See No. 42, Volume I, pp. 647-669). The constant domain is not directly involved in antibody binding to the antigen, but Fc receptor (FcR) binding, antibody participation in antibody-dependent cellular cytotoxicity (participation), and complement-dependent cellular cytotoxicity. It exhibits various effector functions such as induction of action and degranulation of mast cells.

本明細書で使用される場合の「超可変領域」という用語は、抗原の結合の一因となる抗体のアミノ酸残基を指す。超可変領域は、「相補性決定領域」もしくは「CDR」に由来するアミノ酸残基(すなわち、軽鎖可変ドメイン内の残基24〜34(L1)、50〜56(L2)、および89〜97(L3);ならびに重鎖可変ドメイン内の残基31〜35(H1)、50〜65(H2)、および95〜102(H3);Kabatら(1991年)
、Sequences of Proteins of Immunological Interest、5版、Public Health Service、NationalInstitute of Health、Bethesda、Md.);および/または「超可変ループ」に
由来するアミノ酸残基(すなわち、軽鎖可変ドメイン内の残基26〜32(L1)、50〜52(L2)、および91〜96(L3);ならびに重鎖可変ドメイン内の(H1)、53〜55(H2)、および96〜101(H3);ClothiaおよびLesk(1987年)
、J. Mol. Biol.、196巻:901〜917頁)を含む。「フレームワーク」または「
FR」残基とは、本明細書でみなされる通り、超可変領域残基以外の可変ドメイン残基である。
As used herein, the term "hypervariable region" refers to an amino acid residue of an antibody that contributes to antigen binding. Hypervariable regions are amino acid residues derived from "complementarity determining regions" or "CDRs" (ie, residues 24-34 (L1), 50-56 (L2), and 89-97 within the light chain variable domain. (L3); and residues 31-35 (H1), 50-65 (H2), and 95-102 (H3) in heavy chain variable domains; Kabat et al. (1991).
, Sequences of Proteins of Immunological Interest, 5th Edition, Public Health Service, National Institute of Health, Bethesda, Md.); And / or amino acid residues derived from "hypervariable loops" (ie, residues within the light chain variable domain). 26-32 (L1), 50-52 (L2), and 91-96 (L3); and (H1), 53-55 (H2), and 96-101 (H3) within the heavy chain variable domain; Clothia and Lesk (1987)
, J. Mol. Biol., Vol. 196: pp. 901-917). "Framework" or "
A "FR" residue is, as it is considered herein, a variable domain residue other than a hypervariable region residue.

「抗体断片」は、完全抗体の部分、好ましくは、完全抗体の抗原結合性領域または可変領域を含む。抗体断片の例は、Fab断片、Fab断片、F(ab’)2断片、およびFv断片;ダイアボディー;直鎖状抗体(Zapataら(1995年)、ProteinEng.、10巻:1057〜1062頁);単鎖抗体分子;および抗体断片から形成される多特異性抗体を含む。抗体のパパイン消化は、「Fab」断片と呼ばれる、2つの同一な抗原結合性断片であって、各々が、単一の抗原結合性(binding)部位と、その名称がたやすく結晶す
るその能力を反映する残りの「Fc」断片とを伴う、抗原結合性断片をもたらす(produce)。ペプシン処理は、2つの抗原結合性(combining)部位を有し、抗原を架橋することがやはり可能な、F(ab’)2断片をもたらす(yield)。
An "antibody fragment" comprises a portion of a complete antibody, preferably an antigen-binding or variable region of a complete antibody. Examples of antibody fragments are Fab fragment, Fab fragment, F (ab') 2 fragment, and Fv fragment; Diabody; Linear antibody (Zapata et al. (1995), Protein Eng., Vol. 10, pp. 1057-1062). Includes single chain antibody molecules; and multispecific antibodies formed from antibody fragments. Papain digestion of an antibody is two identical antigen-binding fragments, called "Fab" fragments, each of which has a single antigen-binding site and its ability to crystallize easily by its name. Produce an antigen-binding fragment with the remaining "Fc" fragment to reflect. Pepsin treatment yields an F (ab') 2 fragment that has two combining sites and is also capable of cross-linking the antigen.

「Fv」とは、完全な抗原認識部位および抗原結合性部位を含有する、最小の抗体断片である。この領域は、緊密な非共有結合的会合下にある、1つの重鎖可変ドメインおよび1つの軽鎖可変ドメインの二量体からなる。各可変ドメインの3つずつのCDRが相互作用して、V−V二量体の表面上で、抗原結合性部位を規定するのは、この立体配置においてである。併せて、6つのCDRは、抗原結合特異性を、抗体に付与する。しかし、単一の可変ドメイン(または抗原に特異的な3つのCDRだけを含むFvの半分)でもなお、結合性部位全体より小さなアフィニティーではあるが、抗原を認識し、抗原に結合する能力を有する。 "Fv" is the smallest antibody fragment containing a complete antigen recognition site and antigen binding site. This region consists of a dimer of one heavy chain variable domain and one light chain variable domain under close non-covalent association. It is in this configuration that the three CDRs of each variable domain interact to define the antigen-binding site on the surface of the VH - VL dimer. In addition, the six CDRs confer antigen binding specificity on the antibody. However, a single variable domain (or half of an Fv containing only three antigen-specific CDRs) still has the ability to recognize and bind to an antigen, albeit with a smaller affinity than the entire binding site. ..

Fab断片はまた、軽鎖の定常ドメインおよび重鎖の第1の定常ドメイン(CH1)も含有する。Fab断片は、抗体のヒンジ領域に由来する1または複数のシステインを含む重鎖のCH1ドメインのカルボキシ末端における、いくつかの残基の付加により、Fab’断片と異なる。本明細書では、Fab’−SHとは、定常ドメインのシステイン残基が、遊離チオール基を保有するFab’のための呼称である。Fab’断片は、F(ab’)2断片の重鎖ジスルフィド架橋を還元することにより作製する。また、抗体断片の他の化学的カップリングも公知である。 The Fab fragment also contains the constant domain of the light chain and the first constant domain of the heavy chain ( CH1). The Fab fragment differs from the Fab'fragment by the addition of several residues at the carboxy terminus of the CH1 domain of a heavy chain containing one or more cysteines derived from the hinge region of the antibody. As used herein, Fab'-SH is a designation for Fab'where the cysteine residue in the constant domain carries a free thiol group. The Fab'fragment is made by reducing the heavy chain disulfide bridges of the F (ab') 2 fragment. Other chemical couplings of antibody fragments are also known.

任意の脊椎動物種に由来する抗体(免疫グロブリン)の「軽鎖」は、それらの定常ドメインのアミノ酸配列に基づき、カッパ(κ)およびラムダ(λ)と呼ばれる、2つの顕著に異なる種類のうちの1つに割り当てることができる。 The "light chain" of an antibody (immunoglobulin) from any vertebrate species is of two distinctly different species called kappa (κ) and lambda (λ), based on the amino acid sequence of their constant domain. Can be assigned to one of.

それらの重鎖の定常ドメインのアミノ酸配列に応じて、免疫グロブリンは、異なるクラスに割り当てることができる。ヒト免疫グロブリンの5つの主要なクラス:IgA、IgD、IgE、IgG、およびIgMが存在し、これらのうちの複数は、サブクラス(アイソタイプ)、例えば、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1、およびIgA2にさらに分けることができる。免疫グロブリンの異なるクラスに対応する重鎖定常ドメインは、それぞれ、アルファ、デルタ、イプシロン、ガンマ、およびミューと呼ばれる。免疫グロブリンの異なるクラスのサブユニット構造および三次元的立体構成は周知である。異なるアイソタイプは、異なるエフェクター機能を有する。例えば、ヒトIgG1アイソタイプおよびヒトIgG3アイソタイプは、ADCC(抗体依存性細胞媒介性細胞傷害作用)活性を有する。 Immunoglobulins can be assigned to different classes, depending on the amino acid sequence of their heavy chain constant domains. There are five major classes of human immunoglobulin: IgA, IgD, IgE, IgG, and IgM, some of which are subclasses (isotypes) such as IgG1, IgG2, IgG3, IgG4, IgA1, and IgA2. Can be further divided into. The heavy chain constant domains corresponding to different classes of immunoglobulins are called alpha, delta, epsilon, gamma, and mu, respectively. The subunit structures and three-dimensional configurations of different classes of immunoglobulins are well known. Different isotypes have different effector functions. For example, human IgG1 isotypes and human IgG3 isotypes have ADCC (Antibody-dependent Cell-mediated Cytotoxicity) activity.

一部の実施形態では、生物学的試料中、例えば、組織試料中の、1または複数の目的のバイオマーカーまたは他のタンパク質の発現または存在を、ラジオイムノアッセイまたは酵素免疫測定アッセイ(ELISA)、競合結合性酵素免疫測定アッセイ、ドットブロット(例えば、PromegaProtocols and Applications Guide、Promega Corporation(19
91年)を参照されたい)、ウェスタンブロット(例えば、Sambrookら(1989年)、Molecular Cloning, A LaboratoryManual、3巻、18章(Cold Spring Harbor Laboratory Press、Plainview、N.Y.)を参照されたい)、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)などのクロマトグラフィー、または当技術分野で公知の他のアッセイにより決定する。したがって、検出アッセイは、免疫ブロット法、免疫拡散、免疫電気泳動、または免疫沈降などであるがこれらに限定されないステップを伴う。
In some embodiments, the expression or presence of one or more biomarkers or other proteins of interest in a biological sample, eg, a tissue sample, is competing with a radioimmunoassay or enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Binding enzyme immunoassay assay, dot blot (eg, PromegaProtocols and Applications Guide, Promega Corporation (19)
(1991), Western blot (see, eg, Sambrook et al. (1989), Molecular Cloning, A Laboratory Manual, Volume 3, Chapter 18 (Cold Spring Harbor Laboratory Press, Plainview, NY)), High Performance Determined by chromatography such as liquid chromatography (HPLC) or other assays known in the art. Thus, detection assays involve steps such as, but not limited to, immunoblotting, immunodiffusion, immunoelectrophoresis, or immunoprecipitation.

一部の実施形態では、本明細書で記載されるバイオマーカーのうちの1または複数の発現または存在はまた、核酸レベルでも決定される。当技術分野では、発現を評価するための核酸ベースの技法が周知であり、例えば、生物学的試料中のバイオマーカーmRNAのレベルを決定することを含む。多くの発現検出法では、単離RNAを使用する。mRNAの単離に照らして選択するのではない、任意のRNA単離法を、RNAの精製のために利用する(例えば、Ausubelら(1987〜1999年)、CurrentProtocols in Molecular Biology(John Wiley & Sons、New York)を参照されたい)。加えて、多数の組織試料の加工も、例えば、米国特許第4,843,155号において開示されている、単一ステップによるRNA単離プロセスなど、当業者に周知の技法を使用して、たやすくなされる。 In some embodiments, the expression or presence of one or more of the biomarkers described herein is also determined at the nucleic acid level. Nucleic acid-based techniques for assessing expression are well known in the art, including, for example, determining the level of biomarker mRNA in a biological sample. Many expression detection methods use isolated RNA. Any RNA isolation method, not selected in the light of mRNA isolation, is utilized for RNA purification (eg, Ausubel et al. (1987-1999), Current Protocols in Molecular Biology (John Wiley & Sons). , New York)). In addition, processing of large numbers of tissue samples was also performed using techniques well known to those of skill in the art, such as the single-step RNA isolation process disclosed in US Pat. No. 4,843,155. Made easy.

したがって、一部の実施形態では、目的のバイオマーカーまたは他のタンパク質の検出は、核酸プローブを使用して、核酸レベルでアッセイされる。「核酸プローブ」という用語は、具体的に意図される標的核酸分子、例えば、ヌクレオチド転写物に選択的に結合することが可能な任意の分子を指す。プローブは、当業者が合成するか、または適切な生物学的調製物に由来する。プローブは、例えば、放射性標識、蛍光標識、酵素、化学発光タグ、比色タグ、または上記で論じたか、もしくは当技術分野で公知の、他の標識もしくはタグで標識するように、特別にデザインする。プローブとして利用される分子の例は、RNAおよびDNAを含むがこれらに限定されない。 Therefore, in some embodiments, detection of the biomarker or other protein of interest is assayed at the nucleic acid level using a nucleic acid probe. The term "nucleic acid probe" refers to a specifically intended target nucleic acid molecule, eg, any molecule capable of selectively binding to a nucleotide transcript. The probe is synthesized by one of ordinary skill in the art or is derived from a suitable biological preparation. The probe is specially designed to be labeled with, for example, a radiolabel, a fluorescent label, an enzyme, a chemiluminescent tag, a colorimetric tag, or another label or tag discussed above or known in the art. .. Examples of molecules used as probes include, but are not limited to, RNA and DNA.

例えば、単離mRNAは、サザン解析またはノーザン解析、ポリメラーゼ連鎖反応解析、およびプローブアレイを含むがこれらに限定されない、ハイブリダイゼーションアッセイまたは増幅アッセイで使用される。mRNAレベルを検出するための1つの方法は、単離mRNAを、検出される遺伝子によりコードされるmRNAとハイブリダイズする核酸分子(プローブ)と接触させるステップを伴う。核酸プローブは、例えば、全長cDNA、またはその部分であって、少なくとも7、15、30、50、100、250、または500ヌクレオチドの長さであり、本明細書の上記で記載したバイオマーカーである、バイオマーカーをコードするmRNAまたはゲノムDNAと、厳密な条件下で、特異的にハイブリダイズするのに十分な長さのオリゴヌクレオチドなどの部分を含む。mRNAの、プローブとのハイブリダイゼーションは、目的のバイオマーカーまたは他の標的タンパク質が発現していることを指し示す。 For example, isolated mRNA is used in hybridization or amplification assays that include, but are not limited to, Southern or Northern analysis, polymerase chain reaction analysis, and probe arrays. One method for detecting mRNA levels involves contacting the isolated mRNA with a nucleic acid molecule (probe) that hybridizes to the mRNA encoded by the gene being detected. A hybridization probe is, for example, a full-length cDNA, or portion thereof, at least 7, 15, 30, 50, 100, 250, or 500 nucleotides in length and is the biomarker described above herein. , A portion such as an oligonucleotide long enough to specifically hybridize with an mRNA or genomic DNA encoding a biomarker under strict conditions. Hybridization of mRNA with a probe indicates that the biomarker of interest or other target protein is expressed.

一部の実施形態では、mRNAを、固体表面上に固定化し、例えば、単離mRNAをアガロースゲル上で泳動させ、mRNAを、ゲルからニトロセルロースなどの膜に転写することにより、プローブと接触させる。代替的な実施形態では、例えば、遺伝子チップアレイ内で、プローブを、固体表面上に固定化し、mRNAを、プローブと接触させる。当業者は、公知のmRNA検出法を、目的のバイオマーカーまたは他のタンパク質をコードするmRNAのレベルの検出における使用にたやすく適応させる。 In some embodiments, the mRNA is immobilized on a solid surface and contacted with the probe, for example, by running the isolated mRNA on an agarose gel and transferring the mRNA from the gel to a membrane such as nitrocellulose. .. In an alternative embodiment, for example, within a gene chip array, the probe is immobilized on a solid surface and the mRNA is contacted with the probe. One of ordinary skill in the art will readily adapt known mRNA detection methods for use in the detection of levels of mRNA encoding a biomarker of interest or other protein.

試料中の、目的のmRNAのレベルを決定するための代替的な方法は、例えば、RT−PCR(例えば、米国特許第4,683,202号を参照されたい)、リガーゼ連鎖反応(Barany(1991年)、Proc.Natl. Acad. Sci. USA、88巻:189〜193頁)、自己持続配列複製(Guatelliら(1990年)、Proc. Natl. Acad.Sci. USA、87巻:1874〜1878頁)、転写増幅系(Kwohら(1989年)、Proc. Natl. Acad. Sci.
USA、86巻:1173〜1177頁)、Q−ベータレプリカーゼ(Lizardiら(198
8年)、Bio/Technology、6巻:1197頁)、ローリングサークル複製(米国特許第5,854,033号)、または他の任意の核酸増幅法による核酸増幅プロセスの後で、当業者に周知の技法を使用する、増幅された分子の検出を伴う。これらの検出スキームは、このような分子が極めて少数で存在する場合、核酸分子の検出にとりわけ有用である。本発明の特定の態様では、バイオマーカーの発現を、定量的蛍光RT−PCR(すなわち、TaqMan0 System)により評価する。
Alternative methods for determining the level of mRNA of interest in a sample are, for example, RT-PCR (see, eg, US Pat. No. 4,683,202), ligase chain reaction (Barany (1991)). Year), Proc. Natl. Acad. Sci. USA, Vol. 88: 189-193), Self-sustained sequence replication (Guatelli et al. (1990), Proc. Natl. Acad. Sci. USA, Vol. 87: 1874-1878). Page), Transcription amplification system (Kwoh et al. (1989), Proc. Natl. Acad. Sci.
USA, Vol. 86: pp. 1173-1177), Q-Beta Replicase (Lizardi et al. (198)
8 years), Bio / Technology, Vol. 6: p. 1197), rolling circle replication (US Pat. No. 5,854,033), or known to those skilled in the art after a nucleic acid amplification process by any other nucleic acid amplification method. Accompanied by the detection of amplified molecules using the technique of. These detection schemes are particularly useful for the detection of nucleic acid molecules when such molecules are present in very small numbers. In certain aspects of the invention, biomarker expression is assessed by quantitative fluorescent RT-PCR (ie, TaqMan0 System).

目的のRNAの発現レベルは、膜ブロット(ノーザン解析、ドット解析などのハイブリダイゼーション解析で使用される膜ブロットなど)、またはマイクロウェル、試験管、ゲル、ビーズ、もしくは繊維(または結合させた核酸を含む任意の固体支持体)を使用してモニタリングする。参照によりそれらの全体において本明細書に組み込まれる、米国特許第5,770,722号、同第5,874,219号、同第5,744,305号、同第5,677,195号、および同第5,445,934号を参照されたい。発現の検出はまた、溶液中の核酸プローブの使用も含む。 The expression level of the RNA of interest can be a membrane blot (such as a membrane blot used in hybridization analysis such as Northern analysis, dot analysis), or microwells, test tubes, gels, beads, or fibers (or bound nucleic acids). Monitor using any solid support, including. U.S. Pat. Nos. 5,770,722, 5,874,219, 5,744,305, 5,677,195, which are incorporated herein by reference in their entirety. And see Nos. 5,445,934. Detection of expression also includes the use of a nucleic acid probe in solution.

一部の実施形態では、マイクロアレイを使用して、1または複数のバイオマーカーの発現または存在を決定する。マイクロアレイは、異なる実験間の再現可能性のために、この目的に特によく適する。DNAマイクロアレイは、多数の遺伝子の発現レベルの同時的な測定のための1つの方法をもたらす。各アレイは、固体支持体に接合された捕捉プローブの再現可能なパターンからなる。標識されたRNAまたはDNAを、アレイ上の相補的なプローブとハイブリダイズさせ、次いで、レーザー走査により検出する。アレイ上の各プローブについてのハイブリダイゼーションの強度を決定し、相対遺伝子発現レベルを表す定量値に転換する。参照によりそれらの全体において本明細書に組み込まれる、米国特許第6,040,138号、同第5,800,992号、および同第6,020,135号、同第6,033,860号、および同第6,344,316号を参照されたい。高密度オリゴヌクレオチドアレイは、試料中の多数のRNAについての遺伝子発現プロファイルを決定するのに特に有用である。 In some embodiments, microarrays are used to determine the expression or presence of one or more biomarkers. Microarrays are particularly well suited for this purpose because of their reproducibility between different experiments. DNA microarrays provide one method for the simultaneous measurement of expression levels of multiple genes. Each array consists of a reproducible pattern of capture probes attached to a solid support. Labeled RNA or DNA is hybridized with complementary probes on the array and then detected by laser scanning. The intensity of hybridization for each probe on the array is determined and converted to quantitative values representing relative gene expression levels. U.S. Pat. Nos. 6,040,138, 5,800,992, and 6,020,135, 6,033,860, incorporated herein by reference in their entirety. , And Nos. 6,344,316. High density oligonucleotide arrays are particularly useful in determining gene expression profiles for large numbers of RNAs in a sample.

機械的合成法を使用して、これらのアレイを合成するための技法は、例えば、参照によりそれらの全体において本明細書に組み込まれる、米国特許第5,384,261号において記載されている。一部の実施形態では、アレイを、事実上任意の形状の表面上、なおまたは多数の表面上で作製する。一部の実施形態では、アレイは、平面状のアレイ表面である。一部の実施形態では、アレイは、ビーズ上、ゲル上、ポリマー表面上、光ファイバーなどの繊維上、ガラス上、または他の任意の適切な基質上のペプチドまたは核酸(それらの各々がそれらの全体において本明細書に組み込まれる、米国特許第5,770,358号、同第5,789,162号、同第5,708,153号、同第6,040,193号、および同第5,800,992号を参照されたい)を含む。一部の実施形態では、アレイを、診断法または全てを包含するデバイスの他の操作を可能とするような様式でパッケージングする。 Techniques for synthesizing these arrays using mechanical synthesis methods are described, for example, in US Pat. No. 5,384,261, which is incorporated herein by reference in their entirety. In some embodiments, the array is made on a surface of virtually any shape, yet on a number of surfaces. In some embodiments, the array is a planar array surface. In some embodiments, the array is a peptide or nucleic acid on beads, on a gel, on a polymer surface, on a fiber such as an optical fiber, on glass, or on any other suitable substrate (each of which is whole of them). 5,770,358, 5,789,162, 5,708,153, 6,040,193, and 5, US Pat. 800, 992) is included. In some embodiments, the array is packaged in a manner that allows diagnostic methods or other manipulation of the device, including all.

D.キット/製品
本明細書のある特定の実施形態では、本明細書で記載される、1または複数の方法、プロセス、および組成物を伴う使用のためのキットおよび製品が開示される。このようなキットは、バイアル、試験管などの、1または複数の容器であって、容器の各々が、本明細書で記載される方法で使用される個別の要素のうちの1つを含む容器を受容するように区画されたキャリングケース、パッケージ、または容器を含む。適切な容器は、例えば、ボトル、バイアル、シリンジ、および試験管を含む。一部の実施形態では、容器は、ガラスまたはプラスチックなど、様々な材料から形成される。
D. Kits / Products In certain embodiments herein, kits and products for use with one or more of the methods, processes, and compositions described herein are disclosed. Such kits are one or more containers, such as vials, test tubes, etc., each containing one of the individual elements used in the methods described herein. Includes carrying cases, packages, or containers partitioned to receive. Suitable containers include, for example, bottles, vials, syringes, and test tubes. In some embodiments, the container is made of a variety of materials, such as glass or plastic.

本明細書で提示される製品は、パッケージング材料を含有する。パッケージング材料の例は、ボトル、試験管、バッグ、容器、ボトル、ならびに選択される処方物ならびに意図される投与方式および処置に適する任意のパッケージング材料を含むがこれらに限定されない。 The products presented herein contain packaging materials. Examples of packaging materials include, but are not limited to, bottles, test tubes, bags, containers, bottles, as well as formulations of choice and any packaging material suitable for the intended dosing regimen and treatment.

例えば、容器は、L−Wntポリペプチドを含む。このようなキットは、識別のための記載もしくは表示、または本明細書で記載される方法におけるその使用に関する指示書を任意選択で含む。 For example, the container contains an L-Wnt polypeptide. Such kits optionally include instructions for identification or labeling, or instructions for their use in the methods described herein.

キットは、内容物について列挙する表示および/または使用のための指示書、ならびに使用のための指示書を伴う添付文書を含むことが典型的である。また、指示書のセットも含まれることが典型的である。 The kit typically includes a label enumerating the contents and / or instructions for use, as well as a package insert with instructions for use. It also typically includes a set of instructions.

一実施形態では、表示は、容器上に貼付されているか、または容器に付随する。一実施形態では、表示を形成する文字、数、または他の記号が、容器自体に接着されているか、鋳造されているか、またはエッチングされている場合、表示は容器上に貼付されており;表示はまた、容器を保持する、レセプタクルまたはキャリングケース内に、例えば、添付文書として存在する場合、容器に付随する。一実施形態では、表示は、内容物が、具体的な治療適用に使用されるものであることを指し示すのに使用される。表示はまた、内容物の、本明細書で記載される方法などにおける使用のための指示も指し示す。 In one embodiment, the label is affixed on or attached to the container. In one embodiment, if the letters, numbers, or other symbols forming the label are glued, cast, or etched on the container itself, the label is affixed onto the container; the label. Also accompanies the container, if present as an attachment, for example, in a receptacle or carrying case that holds the container. In one embodiment, the label is used to indicate that the content is to be used for a particular therapeutic application. The indication also points to instructions for use of the contents, such as in the methods described herein.

本発明のさらなる詳細については、以下の非限定的な実施例で提示する。 Further details of the present invention are presented in the following non-limiting examples.

(実施例1)
ヒトWnt3aポリペプチドの産生および精製
ヒトWNT3Aとは、脂質修飾されたヒト幹細胞増殖因子であって、成体幹細胞を活性化させ、それらの自己再生および生存を刺激するのに有効なヒト幹細胞増殖因子である。天然ヒトWNT3Aの352アミノ酸のポリペプチドは、グリコシル化およびパルミトイル化により翻訳後修飾されている。疎水性ポリペプチドは、スケーラブルなレベルで、均一性まで精製することが困難でありうる。
(Example 1)
Production and Purification of Human Wnt3a Polypeptide Human WNT3A is a lipid-modified human stem cell growth factor that is effective in activating adult stem cells and stimulating their self-renewal and survival. be. The 352 amino acid polypeptide of native human WNT3A has been post-translated modified by glycosylation and palmitoylation. Hydrophobic polypeptides can be difficult to purify to homogeneity at scalable levels.

本明細書で記載され、図1で説明される通り、ヒトWNT3Aは、CHO細胞から分泌され、イオン交換(Blue Sepharose)カラムを使用して精製される。精製後、組換えヒトWNT3Aは、DMPCおよびコレステロールからなる脂質小胞に再構成される。スクロースの密度勾配データにより、WNT3Aとリポソームとの間の物理的会合が裏付けられる。さらに、リポソームヒトWnt3aポリペプチド(L−WNT3A)は、生理学的な水性条件下で安定でありうる。場合によって、リポソーム構造の形成は、この相互作用に必須ではない。場合によって、ランダムな構造的特徴を伴う脂質は、ヒトWNT3Aと相互作用し、水性環境内でポリペプチドを安定化させることが可能である。 As described herein and described in FIG. 1, human WNT3A is secreted from CHO cells and purified using an ion exchange (Blue Sepharose) column. After purification, recombinant human WNT3A is reconstituted into lipid vesicles consisting of DMPC and cholesterol. Sucrose density gradient data support the physical association between WNT3A and liposomes. In addition, the liposomal human Wnt3a polypeptide (L-WNT3A) can be stable under physiological aqueous conditions. In some cases, the formation of liposome structures is not essential for this interaction. In some cases, lipids with random structural features can interact with human WNT3A to stabilize the polypeptide in an aqueous environment.

一部の態様では、L−WNT3A処方物は、骨治癒遅延の危険性が高い患者における骨欠損を処置する治験新薬(IND)フェーズI研究で使用されるものとする。場合によって、自家骨移植片材料(BGM)は、採取され、ex vivoでL−WNT3Aにより処置され、次いで、洗浄され、ペレット化される。場合によって、結果として得られる材料である、活性化BGM(例えば、BGMACT)は、医薬品であると考えられ、即時的な使用の準備ができている。場合によって、L−WNT3Aは、患者に直接投与されず、ex vivoで自家細胞を活性化させるのに使用されるであろう。場合によって、プログラムの初期段階では、処方物は、全身投与されるリポソームタンパク質処方物について承認された、米国食品医薬品局(FDA)による基準(純度、安定性など)を満たすことが期待される。 In some embodiments, the L-WNT3A formulation is to be used in an investigational new drug (IND) Phase I study to treat bone defects in patients at high risk of delayed bone healing. Optionally, autologous bone graft material (BGM) is harvested, treated ex vivo with L-WNT3A, then washed and pelleted. In some cases, the resulting material, activated BGM (eg, BGM ACT ), is considered a medicinal product and is ready for immediate use. In some cases, L-WNT3A will not be administered directly to the patient and will be used to activate autologous cells ex vivo. In some cases, early in the program, the formulation is expected to meet the US Food and Drug Administration (FDA) criteria (purity, stability, etc.) approved for systemically administered liposome protein formulations.

WNT3Aの、CHO細胞からの産生
ヒトWNT3Aポリペプチドを、チャイニーズハムスター卵巣細胞系に導入し、32〜37℃の範囲にわたる温度で、付着細胞として増殖させた。懸濁液中のCHO細胞が、WNT3Aを効率的に分泌するのかどうかを査定するために、懸濁液中で増殖させたCHO細胞について調べた(図9)。
Production of WNT3A from CHO cells Human WNT3A polypeptide was introduced into the Chinese hamster ovary cell line and grown as adherent cells at temperatures ranging from 32 to 37 ° C. To assess whether CHO cells in suspension secrete WNT3A efficiently, CHO cells grown in suspension were examined (FIG. 9).

WNT3Aで形質転換されたCHO細胞を、Glutamax、抗生剤、および血清を添加したDMEM中で増殖させた。WNT3Aプラスミドは、誘導性プラスミドとし、ある範囲のドキシサイクリン濃度について調べた(図10)。ドキシサイクリン濃度は、CHO細胞によるWnt3aの分泌量をモジュレートしうることが観察された。細胞は、最長10日間にわたり増殖させることができ、その後、細胞の新たなアリコートを使用した。 CHO cells transformed with WNT3A were grown in DMEM supplemented with Glutamax, antibiotics, and serum. The WNT3A plasmid was used as an inducible plasmid, and the concentration of doxycycline in a certain range was examined (Fig. 10). It was observed that doxycycline concentration could modulate the amount of Wnt3a secreted by CHO cells. The cells could grow for up to 10 days, after which a new aliquot of cells was used.

ウシ胎仔血清(FBS)を、WNT3Aの、CHO細胞からの分泌のために使用した(図11)。 Fetal bovine serum (FBS) was used for the secretion of WNT3A from CHO cells (FIG. 11).

CHO細胞培養物に由来する馴化培地(CM)を回収し、プールし、4℃で最長2カ月間にわたり、活性の喪失を伴わずに保存した(図12)。 Acclimated medium (CM) from CHO cell cultures was collected, pooled and stored at 4 ° C. for up to 2 months without loss of activity (FIG. 12).

精製の前に、CMを濾過し(0.22ミクロンのフィルター)、1%のTritonX−100を添加した。CM(40mL)を、20mMのTrisCl pH7.5および1%のCHAPS中で平衡化させたBlue Sepharoseカラム(1.6ml)に適用した。フロースルーを回収し、4カラム体積の20mMのTrisCl pH7.5、1%のCHAPS、50mMのKClで、カラムを洗浄した。4カラム体積の20mMのTrisCl pH7.5、1%のCHAPS、100mMのKClで、カラムを再度洗浄した。次いで、3カラム体積の20mMのTrisCl pH7.5、1%のCHAPS、150mMのKClで、カラムを洗浄したが、ここで、この洗浄液から、ヒトWNT3Aを溶出させた。4カラム体積の20mMのTrisCl pH7.5、1%のCHAPS、250mMのKClで、カラムを再度洗浄した。40mLのCMからの収量は、純度およそ60%のポリペプチド12μgであった。他の精製スキームと比較して、この方法は、WNT3Aを、高純度および高収率でもたらした。場合によって、純度は、70%であった。 Prior to purification, CM was filtered (0.22 micron filter) and 1% Triton X-100 was added. CM (40 mL) was applied to a Blue Sepharose column (1.6 ml) equilibrated in 20 mM TrisCl pH 7.5 and 1% CHAPS. Flow-throughs were collected and the columns were washed with 4 column volumes of 20 mM TrisCl pH 7.5, 1% CHAPS, 50 mM KCl. The column was washed again with 4 column volumes of 20 mM TrisCl pH 7.5, 1% CHAPS, 100 mM KCl. The column was then washed with 3 column volumes of 20 mM TrisCl pH 7.5, 1% CHAPS, 150 mM KCl, where human WNT3A was eluted from this wash. The column was washed again with 4 column volumes of 20 mM TrisCl pH 7.5, 1% CHAPS, 250 mM KCl. The yield from 40 mL of CM was 12 μg of a polypeptide with a purity of approximately 60%. Compared to other purification schemes, this method resulted in WNT3A in high purity and high yield. In some cases, the purity was 70%.

WNT3Aの産生およびリポソーム
WNT3Aの特徴付け:SDS−PAGE/ウェスタンブロット:SDS PAGE解析およびクーマシーブルーによる染色解析のために、WNT3Aの精製画分を回収し、クーマシーブリリアントブルーおよび硝酸銀で染色された、12%のSDSポリアクリルアミドゲルにより、WNT3Aポリペプチドの純度について解析した(図2)。図2に示される通り、精製画分を回収し、クーマシーブリリアントブルーおよび硝酸銀で染色された、12%のSDSポリアクリルアミドゲルにより、WNT3Aポリペプチドの純度について解析した。WNT3Aの推定純度は、70%であった。Pierce660タンパク質アッセイキットおよび280nmにおける吸光度を使用して、全タンパク質濃度を測定した。各アッセイでは、BSA検量線を作成して、全タンパク質濃度を推定した。WNT3Aポリペプチド濃度は、定量的ウェスタンブロットおよびWNT3A検量線を使用して決定した。
WNT3A production and liposomes WNT3A characterization: SDS-PAGE / Western blot: For SDS PAGE analysis and staining analysis with Coomassie blue, purified fractions of WNT3A were collected and stained with Coomassie Brilliant Blue and silver nitrate. , 12% SDS polyacrylamide gel was used to analyze the purity of the WNT3A polypeptide (FIG. 2). As shown in FIG. 2, purified fractions were collected and analyzed for the purity of WNT3A polypeptide by 12% SDS polyacrylamide gel stained with Coomassie Brilliant Blue and silver nitrate. The estimated purity of WNT3A was 70%. Total protein concentration was measured using the Pierce 660 protein assay kit and absorbance at 280 nm. For each assay, a BSA calibration curve was created to estimate total protein concentration. WNT3A polypeptide concentration was determined using quantitative Western blot and WNT3A calibration curve.

質量分析(mass spectroscopy):質量分析(mass spectrometry)解析により、WNT3Aポリペプチドが、脂質付加され、グリコシル化されていることを検証した(図3)。ポリペプチドは、S209においてパルミトイル化されていることが観察された。 Mass Spectrometry: Mass spectrometry analysis verified that the WNT3A polypeptide was lipid-added and glycosylated (FIG. 3). The polypeptide was observed to be palmitoylated in S209.

図3に示される通り、WNT3A試料を質量分析のために調製する方法は、以下の通りであった。ポリペプチド試料を、−80℃であらかじめ冷却された、4倍体積のアセトンを使用して沈殿させた。試料を、−80℃で一晩にわたり保存した後、4℃、10,000RPMで10分間にわたり、超遠心分離にかけた。上清を除去し、ポリペプチドを、8Mの尿素およびプロテアーゼミックス(Promega)を含有する溶液中で再構成した。試料
を、5mMのDTTで還元し、55℃で30分間にわたりインキュベートした。次いで、試料を、室温まで冷却させ、次いで、アクリルアミド(15mM)を使用して、室温で30分間にわたりアルキル化させた。次いで、試料を、50mMの重炭酸アンモニウム、pH8.0で、尿素<1Mの濃度まで希釈し、1μgのトリプシンプロテアーゼ(Promega)を添加した。消化は、37℃で一晩にわたり実施した。反応は、50%のギ酸を添加することによりクェンチングし、ペプチドを速やかに清浄化させ、C18マイクロカラム(NEST group)上で濃縮した。
As shown in FIG. 3, the method for preparing a WNT3A sample for mass spectrometry was as follows. The polypeptide sample was precipitated using 4 times the volume of acetone pre-cooled at −80 ° C. Samples were stored overnight at −80 ° C. and then subjected to ultracentrifugation at 4 ° C. and 10,000 RPM for 10 minutes. The supernatant was removed and the polypeptide was reconstituted in a solution containing 8M urea and a protease mix (Promega). Samples were reduced with 5 mM DTT and incubated at 55 ° C. for 30 minutes. The sample was then cooled to room temperature and then alkylated with acrylamide (15 mM) at room temperature for 30 minutes. The sample was then diluted with 50 mM ammonium bicarbonate, pH 8.0 to a concentration of urea <1 M and 1 μg of trypsin protease (Promega) was added. Digestion was performed overnight at 37 ° C. The reaction was quenched by adding 50% formic acid, the peptides were rapidly cleaned and concentrated on a C18 microcolumn (NEST group).

液体クロマトグラフィーおよび質量分析(LCMS):ペプチドを移動相A中で再構成した。300nL/分でランさせ、80〜120分間の間の長さでは勾配を使用する、Waters NanoAcquity LCを使用した。解析用カラムは、長さおよそ15cmのPEEKE C18 3umマトリックスを使用して、溶融石英(内径75um)により、自社で充填および作製した。データ依存式収集(DDA)モードに設定されたLTQ Orbitrap Velos質量分析計を使用して、MSMSによる、強度の大きな前駆体イオンに対するフラグメント化を実施した。CADフラグメント化法、HCDフラグメント化法、およびETDフラグメント化法を使用した。 Liquid Chromatography and Mass Spectrometry (LCMS): Peptides were reconstituted in mobile phase A. Waters NanoAccity LC was used, running at 300 nL / min and using a gradient for lengths between 80-120 minutes. The analysis column was filled and prepared in-house with fused silica (inner diameter 75 um) using a PEEKE C183 3 um matrix with a length of approximately 15 cm. Fragmentation of high intensity precursor ions by MSMS was performed using an LTQ Orbitrap Velos mass spectrometer set to data dependent acquisition (DDA) mode. CAD fragmentation, HCD fragmentation, and ETD fragmentation methods were used.

データベースの検索および解析:Sequestを使用して、質量分析計からの.RAWファイルを、ヒトUniprotデータベースに照らして検索した。次に、WNT3A配列を含有する特注のデータベースを創出し、検索し、STYリン酸化、ST hexNac、ST Nac、STCパルミトイル化などに限定されない、一連の可変的修飾を可能とした。Sequestにより検索された全てのファイルは、精査および半定量的解析のために、Scaffold(Proteome Software)にアップロードした。 Database Search and Analysis: Using a Quest, from a mass spectrometer. RAW files were searched against the Human Uniprot database. Next, a custom database containing the WNT3A sequence was created and searched to allow a series of variable modifications, not limited to STY phosphorylation, ST hexNac, STNac, STC palmitoylation, and the like. All files retrieved by the Quest were uploaded to Scaffold (Proteome Software) for scrutiny and semi-quantitative analysis.

陽性対照(StemRDから購入されたWNT3Aタンパク質)の場合、およそ43%のカバレッジが達成された。配列カバレッジおよび固有のペプチドは、黄色で強調した(図3A)。修飾された残基は、緑色で示す。パルミトイル化修飾が検出されたのは、C77残基上に限られた(図3B)。精製されたWNT3Aの場合、約51%のカバレッジが達成された。配列カバレッジおよび固有のペプチドは、黄色で強調した(図3C)。修飾された残基は、緑色で示す。パルミトイル化修飾が検出されたのは、S211残基上に限られ(図3C、D)、可能なミリストイル化修飾は、残基S139上およびS181上で検出された。 For positive controls (WNT3A protein purchased from StemRD), approximately 43% coverage was achieved. Sequence coverage and unique peptides were highlighted in yellow (Fig. 3A). Modified residues are shown in green. The palmitoylation modification was detected only on the C77 residue (Fig. 3B). In the case of purified WNT3A, coverage of about 51% was achieved. Sequence coverage and unique peptides were highlighted in yellow (Fig. 3C). Modified residues are shown in green. Palmitoylation modifications were detected only on residues S211 (FIGS. 3C, D), and possible myristoylation modifications were detected on residues S139 and S181.

L−WNT3A処方物および特徴付け L-WNT3A formulation and characterization

正に荷電した脂質、負に荷電した脂質、または電荷が中和された脂質を、室温で、精製されたWnt3aと共に、少なくとも約6時間〜最長約24時間にわたりインキュベートすることにより、正味の正の電荷、負の電荷、または中性の電荷を含有するリポソームWnt3a(L−Wnt3a)ポリペプチドを製造した。脂質対コレステロール比は、90:10で維持した。インキュベーション後、4℃、16,000〜150,000×gの範囲の力で、最長1時間にわたり遠心分離することにより、L−Wnt3aを、CHAPSおよび他の不純物から分離した。次いで、L−Wnt3aのペレットを無菌1×PBS中に再懸濁させ、窒素ガスで覆い、4℃で保存した。 Net positive by incubating positively charged, negatively charged, or charge-neutralized lipids with purified Wnt3a at room temperature for a minimum of about 6 hours to a maximum of about 24 hours. Liposomal Wnt3a (L-Wnt3a) polypeptides containing a charge, a negative charge, or a neutral charge were produced. The lipid-to-cholesterol ratio was maintained at 90:10. After incubation, L-Wnt3a was separated from CHAPS and other impurities by centrifugation at 4 ° C. with a force in the range of 16,000 to 150,000 xg for up to 1 hour. L-Wnt3a pellets were then resuspended in sterile 1x PBS, covered with nitrogen gas and stored at 4 ° C.

脂質のWNT3Aとの相互作用:多様な炭素鎖の長さを有する脂質と組み合わせたところ、WNT3Aは、非荷電脂質との機能的に関与性の相互作用を裏付けた(図15)。これらのデータは、相互作用が主に、WNT3Aポリペプチドとリポソームとの間の会合を媒介する疎水性相互作用であったことを示唆する(図4)。 Lipid Interactions with WNT3A: When combined with lipids of varying carbon chain lengths, WNT3A confirmed a functionally involved interaction with uncharged lipids (FIG. 15). These data suggest that the interaction was primarily a hydrophobic interaction that mediated the association between the WNT3A polypeptide and the liposome (Fig. 4).

TEMによるL−WNT3Aについての特徴付け:TEMを使用して、L−WNT3Aについて観察される直径の範囲を視覚化した(図4)。L−WNT3Aの外見およびサイズは、エキソソームについて報告されたサイズの範囲内、例えば、20〜100nM内に収まる。また、参照によりその全体において本明細書に具体的に組み込まれる、Dhamdhereら(2014年)、PLoSONE、9巻(1号):e83650頁も参照されたい。 Characterization of L-WNT3A by TEM: TEM was used to visualize the range of diameters observed for L-WNT3A (FIG. 4). The appearance and size of L-WNT3A falls within the size range reported for exosomes, eg, 20-100 nM. See also Dhamdhere et al. (2014), PLoS ONE, Vol. 9 (No. 1): e83650, which is incorporated herein by reference in its entirety.

マウスLSL細胞ベースのアッセイ:ベータガラクトシダーゼ活性を細胞数に照らして標準化するために、マウスLSL細胞に、Wnt応答性のルシフェラーゼレポータープラスミドであるpSuperTOPFlash(Addgene)、および構成的LacZ発現構築物であるpEF/Myc/His/LacZ(Invitrogen)を、安定的にトランスフェクトした。ヒト胎児由来腎臓上皮(HEK293T)細胞に、上記の2つのプラスミドを、安定的にトランスフェクトした。そうでないことが言明されるのでない限りにおいて、細胞(ウェル1つ当たりの細胞50000個、96ウェルプレート)を、10%のFBS(Gibco)、および1%のP/S(Cellgro)を補充したDMEM中に、150uLの合計体積中10uLの濃度のL−WNT3Aで処置した。また、精製されたWNT3Aポリペプチドの希釈系列も組み入れた。 Mouse LSL cell-based assay: To normalize beta-galactosidase activity against cell number, mouse LSL cells were subjected to the Wnt-responsive luciferase reporter plasmid, pSuperTOPFlash (Addgene), and the constitutive LacZ expression construct, pEF /. Myc / His / LacZ (Invitrogen) was stably transfected. The above two plasmids were stably transfected into human fetal-derived renal epithelial (HEK293T) cells. Unless otherwise stated, cells (50,000 cells per well, 96 well plates) were supplemented with 10% FBS (Gibco) and 1% P / S (Cellgro). DMEM was treated with L-WNT3A at a concentration of 10 uL in a total volume of 150 uL. Also included was a dilution series of purified WNT3A polypeptides.

細胞を、5%のCO、37℃で一晩にわたりインキュベートし、次いで、洗浄し、溶解緩衝液(Applied Biosystems)で溶解させ、dual−light
combined reporter gene assay system(Applied Biosysytems)を使用して、ルシフェラーゼおよびβ−ガラクトシダーゼの発現レベルを定量した。生物発光は、dual light ready luminometer(Berthold)上の三連の読取りにより定量した。WNT3A(ng/uL)およびL−WNT3Aの活性は、WNT3Aポリペプチドの段階希釈により作成された検量線から規定した(図5)。時間経過を伴う実験では、WNT3A活性を、活性パーセントとして表した。活性パーセントは、以下の通りに計算した:

Figure 0006910078
Cells are incubated overnight at 5% CO 2 , 37 ° C., then washed, lysed with Applied Biosystems and dual-light.
Expression levels of luciferase and β-galactosidase were quantified using a combined reporter gene assay system (Applied Biosystems). Bioluminescence was quantified by triple reading on a dual light ready luminometer (Berthold). The activity of WNT3A (ng / uL) and L-WNT3A was defined from the calibration curve prepared by serial dilution of the WNT3A polypeptide (FIG. 5). In experiments over time, WNT3A activity was expressed as a percentage of activity. The percentage of activity was calculated as follows:
Figure 0006910078

安定性データの概要
LSLレポーター細胞アッセイおよびPAGE−ウェスタンブロット解析に基づくと、発酵に由来する馴化培地は、4℃で最短2カ月間にわたり安定であった。LSLレポーター細胞アッセイおよびPAGE−ウェスタンブロット解析に基づくと、L−WNT3Aは、4℃で>106日間にわたり安定であった(図6)。LSLレポーター細胞アッセイおよびPAGE−ウェスタンブロット解析に基づくと、23℃で、L−WNT3Aの半減期は、>48時間であった(青線、図7)。23℃で、5分間以内にその活性を喪失した、リポソームを伴わないWNT3Aポリペプチドと比較されたい。
Summary of Stability Data Based on the LSL reporter cell assay and PAGE-Western blot analysis, the fermentation-derived conditioned medium was stable at 4 ° C. for a minimum of 2 months. Based on the LSL reporter cell assay and PAGE-Western blot analysis, L-WNT3A was stable at 4 ° C. for> 106 days (Fig. 6). Based on the LSL reporter cell assay and PAGE-Western blot analysis, at 23 ° C., the half-life of L-WNT3A was> 48 hours (blue line, FIG. 7). Compare with a liposome-free WNT3A polypeptide that lost its activity within 5 minutes at 23 ° C.

LSLレポーター細胞アッセイおよびPAGE−ウェスタンブロット解析に基づくと、37℃で、L−WNT3Aの半減期は、10.5時間であった(青線、図8)。疎水性ポリペプチドを安定化させるように、界面活性剤(CHAPS)を添加してもなお、WNT3Aは、5分間以内にその活性を喪失した(赤線、図8)ことに注目されたい。 Based on the LSL reporter cell assay and PAGE-Western blot analysis, the half-life of L-WNT3A was 10.5 hours at 37 ° C. (blue line, FIG. 8). Note that even with the addition of detergent (CHAPS) to stabilize the hydrophobic polypeptide, WNT3A lost its activity within 5 minutes (red line, FIG. 8).

WNT細胞レポーターアッセイの特徴付け
LSLレポーター細胞系を使用して、Wntポリペプチドおよびアゴニストの活性を評価した。L−WNT3Aについての以下の特徴付けは、以下のレポーターアッセイを使用して行った。LSLレポーター細胞系およびHEK293レポーター細胞系を使用して、細胞を、アッセイウェル1つ当たり5.0×10個で播種し、WNT3AおよびL−WNT3Aの活性を定量した。これらの条件下で、WNT3AおよびL−WNT3Aは、Wntシグナル伝達を活性化させる同様の能力を示した(図13)。
Characterization of WNT cell reporter assay The LSL reporter cell line was used to assess the activity of Wnt polypeptides and agonists. The following characterization for L-WNT3A was performed using the following reporter assay. Using the LSL reporter cell line and the HEK293 reporter cell line, cells were seeded at 5.0 × 10 4 cells per assay well and the activity of WNT3A and L-WNT3A was quantified. Under these conditions, WNT3A and L-WNT3A showed similar ability to activate Wnt signaling (FIG. 13).

精度および検出限界:アッセイの感度は、R=0.99である。図14Aおよび図14Bでは、WNTは、0.1ng/μLの最適濃度に到達することが示された。アッセイのカットオフ点は、0.025ng/μLおよび0.2ng/μLであった。LSLアッセイは、WNT3A濃度の意図的な変動の影響を受けなかった(図14C)。WNT3A濃度の範囲により、時間経過にわたる比例的なルシフェラーゼ応答が裏付けられ、これにより、アッセイの信頼性が指し示された。 Accuracy and detection limit: The sensitivity of the assay is R 2 = 0.99. In FIGS. 14A and 14B, WNT was shown to reach an optimal concentration of 0.1 ng / μL. The assay cutoff points were 0.025 ng / μL and 0.2 ng / μL. The LSL assay was unaffected by intentional fluctuations in WNT3A concentration (Fig. 14C). The range of WNT3A concentrations supported a proportional luciferase response over time, indicating the reliability of the assay.

特異度は、WNTポリペプチドとの相乗作用により、WNT経路を活性化させるWntポリペプチドアゴニストである、R−スポンディン2を使用して裏付けた。アッセイの特異度はまた、Wnt共受容体であるRor2の存在下で、ベータカテニンにより媒介される経路の活性化を抑制する、WNT5Aを使用しても裏付けられた。図13Dに示される通り、いずれの試薬も、LSLレポーターアッセイでは、活性が裏付けられなかった。 Specificity was supported using R-spondin 2, a Wnt polypeptide agonist that activates the WNT pathway by synergistic action with WNT polypeptides. The specificity of the assay was also supported by the use of WNT5A, which suppresses activation of beta-catenin-mediated pathways in the presence of the Wnt co-receptor Ror2. As shown in FIG. 13D, none of the reagents was confirmed to be active in the LSL reporter assay.

図13(A、B)に示される通り、細胞を、アッセイウェル1つ当たり5.0×10個で播種し、WNT3Aの活性およびL−WNT3Aの活性の両方を定量した。これらの条件下では、WNT3AおよびL−WNT3Aのいずれも、Wntシグナル伝達を活性化させる同様の能力を示した。アッセイの感度は、R=0.99である。精製されたヒトWNT3Aポリペプチドを、陽性対照として使用した。(C)LSLアッセイは、WNT3A濃度の意図的な変動の影響を受けなかった。ある範囲の濃度によるデータにより、時間経過にわたる比例的なルシフェラーゼ応答が裏付けられ、これにより、アッセイの信頼性の指標がもたらされた。(D)特異度は、WNT3Aの存在下および非存在下におけるRspo2の添加により裏付けられた。 As shown in FIGS. 13 (A, B), cells were seeded at 5.0 × 10 4 cells per assay well and both WNT3A activity and L-WNT3A activity were quantified. Under these conditions, both WNT3A and L-WNT3A showed similar ability to activate Wnt signaling. The sensitivity of the assay is R 2 = 0.99. Purified human WNT3A polypeptide was used as a positive control. (C) The LSL assay was unaffected by intentional fluctuations in WNT3A concentration. Data from a range of concentrations confirmed a proportional luciferase response over time, which provided an indicator of assay reliability. (D) Specificity was supported by the addition of Rspo2 in the presence and absence of WNT3A.

確度:アッセイの、アッセイ内変動係数およびアッセイ間変動係数は、17.2%であった。 Accuracy: The coefficient of variation within and between assays of the assay was 17.2%.

初代MEFを使用する、L−WNT3Aの用量反応曲線
LSL細胞およびHEK293T細胞を、WntおよびWntアゴニストに対して感受性となるように操作し、これにより、用量、薬物効果、および臨床応答の間の関係についての、ささやかながらも有意味なデータをもたらした。in vivoにおける、Wnt刺激に対する細胞応答をより緊密に模倣するため、Wntの標的遺伝子であるAxin2の発現を、経路活性の尺度として使用して、マウス胚性線維芽細胞(MEF)についてアッセイした。
Dose-Response Curve for L-WNT3A Using Primary MEF LSL and HEK293T cells were engineered to be sensitive to Wnt and Wnt agonists, thereby the relationship between dose, drug effect, and clinical response. Provided modest but meaningful data about. To more closely mimic the cellular response to Wnt stimulation in vivo, expression of Wnt's target gene, Axin2, was assayed for mouse embryonic fibroblasts (MEFs) using as a measure of pathway activity.

初代細胞内では、有効濃度の線形範囲は、0.025〜0.1ng/μLのWNT3Aであった(図14A)。また、骨髄由来幹細胞内のL−WNT3A活性についてもアッセイし、有効濃度の線形範囲は、0.004〜0.08ng/μLの範囲にわたることを見出した(図14B)。したがって、初代細胞集団は、Wnt刺激に対する著明に異なる感受性を呈示した。 Within the primary cells, the linear range of effective concentrations was 0.025-0.1 ng / μL WNT3A (FIG. 14A). We also assayed for L-WNT3A activity in bone marrow-derived stem cells and found that the linear range of effective concentrations ranged from 0.004 to 0.08 ng / μL (FIG. 14B). Therefore, the primary cell population exhibited significantly different sensitivities to Wnt stimuli.

より抜きの脂質でCHAPSを代替して、WNT3Aを維持することができる。DMPCおよびコレステロール脂質ならば、CHAPSを代替して、WNT3A活性を維持しうるであろう。例えば、MPPC、DPPC、DMPS、DMPG、およびDMGEなど、他の脂質で作製されたリポソームは、不活性であった(図15)。 WNT3A can be maintained by substituting CHAPS with more removed lipids. DMPC and cholesterol lipids could replace CHAPS and maintain WNT3A activity. Liposomes made with other lipids, such as MPPC, DPPC, DMPS, DMPG, and DMGE, were inactive (FIG. 15).

脂質によるWNT3Aの再構成
高温では、多くのタンパク質が変性し、体温でこのような変性を回避することが、タンパク質治療剤の持続期間を拡張する鍵である。リポソームパッケージングにより、Wnt3aの生物学的活性が保存され、この処方物は、複数の骨損傷適用において有効性を持ちうる。Wnt3aの、リポソームに対するアフィニティーおよびこの会合の安定性について特徴付けた。L−WNT3AによるWnt経路活性化の反応速度および動態が裏付けられた。
Reconstitution of WNT3A with Lipids Many proteins are denatured at high temperatures, and avoiding such denaturation at body temperature is the key to extending the duration of protein therapeutics. Liposomal packaging preserves the biological activity of Wnt3a and the formulation may be effective in multiple bone injury applications. The affinity of Wnt3a for liposomes and the stability of this association were characterized. The kinetics and kinetics of Wnt pathway activation by L-WNT3A were supported.

WNT3Aとリポソームとの間のアフィニティー:スクロースの密度勾配データにより、WNT3Aポリペプチドと脂質との間の物理的会合が裏付けられた(図16)。図16のスクロース密度勾配により、WNT3Aと脂質との間の物理的会合が裏付けられた。WNT3Aポリペプチドは、高密度画分に局在化し(図16A)、この高密度画分は、WNT活性もさらに示した(図16B)。ウェスタン解析により、WNT3Aポリペプチドの大半が、この高密度画分に局在化することが裏付けられた(図16C)。リン脂質アッセイにより、この高密度画分は、脂質の大半を含有することが裏付けられた(オレンジ線、図16B)。したがって、WNT3A単独(低密度画分2〜3に区分される;図16D、E)と比較すると、L−WNT3Aは、高密度画分にシフトし、これにより、物理的会合であり、WNT3Aとリポソームとの間の凝集としてではない会合が裏付けられた。 Affinity between WNT3A and liposomes: Sucrose density gradient data support the physical association between WNT3A polypeptides and lipids (FIG. 16). The sucrose density gradient of FIG. 16 confirmed the physical association between WNT3A and the lipid. The WNT3A polypeptide was localized to a high density fraction (FIG. 16A), which also showed WNT activity (FIG. 16B). Western analysis confirmed that the majority of WNT3A polypeptides were localized to this high density fraction (Fig. 16C). The phospholipid assay confirmed that this high density fraction contained the majority of lipids (orange line, FIG. 16B). Therefore, when compared to WNT3A alone (divided into low density fractions 2-3; FIGS. 16D, E), L-WNT3A shifts to a high density fraction, which is a physical association with WNT3A. Associations, not as aggregates with liposomes, were supported.

Wnt3aとリポソームとの間のアフィニティーの推定値:Wnt3a/Frizzled間の結合アフィニティーは、約3.6nMであった。Wnt3a/リポソーム間の結合アフィニティーは、約9nMであった。L−Wnt3aとFrizzledとの間の競合アッセイでは、Wnt3aは、リポソームペレット中で観察された(図17A)。さらなるインキュベーション後、Wnt3aは、リポソームペレットから解離し、上清中でFrizzledと優先的に会合した(図17B)。したがって、Wnt3aの、リポソーム膜に対するアフィニティーは、Wnt3aの、Frizzledに対するアフィニティーより小さかった。 Estimated Affinity Between Wnt3a and Liposomes: The binding affinity between Wnt3a / Frizzled was approximately 3.6 nM. The binding affinity between Wnt3a / liposome was about 9 nM. In a competitive assay between L-Wnt3a and Frizzled, Wnt3a was observed in liposome pellets (FIG. 17A). After further incubation, Wnt3a dissociated from the liposome pellet and preferentially associated with Frizzled in the supernatant (FIG. 17B). Therefore, the affinity of Wnt3a for liposome membranes was smaller than that of Wnt3a for Frizzled.

リポソームとLRP6との間の第2の競合アッセイでは、LRP6は、上清中で観察された(図17C)。LRP6を、L−Wnt3aの存在下でインキュベートしたところ、LRP6タンパク質は、上清(図17C)から、L−Wnt3aのペレット(図17D)に移行した。 In a second competitive assay between liposomes and LRP6, LRP6 was observed in the supernatant (FIG. 17C). When LRP6 was incubated in the presence of L-Wnt3a, the LRP6 protein was transferred from the supernatant (FIG. 17C) to the pellet of L-Wnt3a (FIG. 17D).

結論:これらのプルダウンアッセイに基づくと、Wnt3aとリポソーム膜との間の結合アフィニティーは、約6nMであると推定された。また、これらのアッセイにより、リポソーム膜内で再構成されたWnt3aが、そのレポーターであるFrizzledおよびLRP6と相互作用しうるような様式で配置されることも裏付けられた。 CONCLUSIONS: Based on these pull-down assays, the binding affinity between Wnt3a and the liposome membrane was estimated to be about 6 nM. These assays also confirmed that the reconstituted Wnt3a within the liposome membrane was arranged in a manner capable of interacting with its reporters Frizzled and LRP6.

WNT3Aのリポソームとの会合の反応速度
LSLレポーター細胞アッセイおよびPAGE−ウェスタンブロット解析に基づくと、Wnt3aは、リポソームと急速に会合し、この会合は、ポリペプチドの活性を維持する一因となった。当初、Wnt3a活性は、上清中で観察された。約30分間の経過にわたり、Wnt3aポリペプチドは、上清からペレットに、約3×10−3nM/秒の速度で移動した(図18A)。6時間後までに、Wnt3a活性のうちの90%は、ペレット中で観察された。同様に、ウェスタンブロット解析は、ポリペプチドのうちの90%が、ペレット中で見出されることを示した(図18B)。23℃で24時間後、リポソームは、水性の上清から遠心分離により分離された。ペレット中に、目視可能なポリペプチドの沈殿は観察されなかった。ウェスタンブロットにより、Wnt3aの大半は、リポソームペレット中に存在することが裏付けられた(図18C)。図18Dは、実験終了時における、上清中およびペレット中のWnt3a活性を示す。
Reaction rate of WNT3A association with liposomes Based on the LSL reporter cell assay and PAGE-Western blot analysis, Wnt3a rapidly associates with liposomes, and this association contributed to the maintenance of polypeptide activity. Initially, Wnt3a activity was observed in the supernatant. Over the course of about 30 minutes, the Wnt3a polypeptide was transferred from the supernatant to the pellet at a rate of about 3 × 10 -3 nM / sec (FIG. 18A). By 6 hours, 90% of Wnt3a activity was observed in the pellet. Similarly, Western blot analysis showed that 90% of the polypeptides were found in pellets (Fig. 18B). After 24 hours at 23 ° C., the liposomes were separated from the aqueous supernatant by centrifugation. No visible polypeptide precipitation was observed in the pellet. Western blotting confirmed that the majority of Wnt3a was present in liposome pellets (Fig. 18C). FIG. 18D shows the Wnt3a activity in the supernatant and in the pellet at the end of the experiment.

図19は、Wnt5aおよびWnt10bの、リポソームとの相互作用を説明する(図19)。 FIG. 19 illustrates the interaction of Wnt5a and Wnt10b with liposomes (FIG. 19).

スケールアップ実験:冷凍庫の備蓄からの細胞を、15cmの組織培養プレートに播種した。37℃、5%のCOで、3〜4日間にわたるインキュベーション後、細胞を、1:5で、2×15cmのプレートに、4日間にわたり増殖させた。これらの細胞を、1:5で、20×15cmのプレートにさらに増殖させた。インキュベーションの24時間後、細胞を、ドキシサイクリンで誘導した。CMを、24時間ごとに回収し、4℃で保存した。CMの活性を測定して、WNT3Aの分泌を確認した。1%のTritonXを、1LのCMに添加し、0.22μmのフィルターを介して濾過した。次いで、CMを、150mlのBlue Sepharoseカラムにロードした。この試験から、80μgのWNT3Aを、KCl勾配中で溶出させる結果として、40%の合計収率をもたらした。
材料および供給元
CHO細胞:Invitrogen
プラスミドベクター:Promega
脂質:Avanti Polar Lipids
Blue Sepharose精製カラム:
WNT3A標準物質:Stem R&D
LSL細胞:
超遠心分離機:
略号
BGM:骨移植片材料
BGMACT:L−WNT3A活性化骨移植片材料
CHO:チャイニーズハムスター卵巣
CM:馴化培地
Fz:WNT受容体である、Frizzled
HEK:ヒト胎児由来腎臓
LSL:マウスL細胞(mouse L cell)
L−WNT3A:リポソームWNT3A
MEF:マウス胚性線維芽細胞
Scale-up experiment: Cells from the freezer stockpile were seeded on a 15 cm tissue culture plate. After incubation at 37 ° C. and 5% CO 2 for 3-4 days, cells were grown at 1: 5 on a 2 x 15 cm plate for 4 days. These cells were further grown 1: 5 on a 20 x 15 cm plate. Twenty-four hours after incubation, cells were induced with doxycycline. CM was collected every 24 hours and stored at 4 ° C. The activity of CM was measured to confirm the secretion of WNT3A. 1% Triton X was added to 1 L of CM and filtered through a 0.22 μm filter. The CM was then loaded onto a 150 ml Blue Sepharose column. From this test, 80 μg of WNT3A was eluted in a KCl gradient resulting in a total yield of 40%.
Material and source CHO cells: Invitrogen
Plasmid vector: Promega
Lipids: Avanti Polar Lipids
Blue Sepharose Purification Column:
WNT3A standard material: Stem R & D
LSL cells:
Ultra Centrifuge:
Abbreviation BGM: Bone graft material BGM ACT : L-WNT3A activated bone graft material CHO: Chinese hamster ovary CM: conditioned medium Fz: Frizzled, which is a WNT receptor
HEK: Human fetal kidney LSL: Mouse L cell
L-WNT3A: Liposome WNT3A
MEF: Mouse embryonic fibroblasts

(実施例2)
ヒトWnt3aポリペプチドは、遺伝子操作されたチャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞系の、ヒトWnt3a核酸を保有するプラスミドによるトランスフェクションを介して産生させた。リポフェクチンベースのトランスフェクション法を使用した。プラスミドは、ドキシサイクリン誘導性プロモーターの制御下に置いた。Wnt3aで形質転換されたCHO細胞を、付着培養物中、またはDMEM(ダルベッコ改変イーグル培地)+10%のウシ胎仔血清(FBS)、GlutaMax(商標)(グルタミンベースのジペプチド)、抗生剤(例えば、ドキシサイクリン)、G418、非必須アミノ酸、ブラストサイジン(blasticidine)、および血清を含有する培養培地中の懸濁培養物中、約32〜37℃の範囲にわたる温度で増殖させた。CHO細胞から分泌されるWnt3aの量は、それらを付着培養物として増殖させたのか、懸濁培養物として増殖させたのかに依存した。ドキシサイクリンは、培地に、CHO細胞により産生されるヒトWnt3aの量をモジュレートしうる範囲の濃度で添加した。培養培地は、CHO細胞がWnt3aを分泌する培養期間を通して存在する、ウシ胎仔血清(FBS)を含んだ。細胞は、最長10日間にわたり増殖させることができ、その後、細胞の新たなアリコートを使用した。
(Example 2)
The human Wnt3a polypeptide was produced via transfection of a genetically engineered Chinese hamster ovary (CHO) cell line with a plasmid carrying the human Wnt3a nucleic acid. A lipofectin-based transfection method was used. The plasmid was placed under the control of a doxycycline-inducible promoter. Wnt3a-transformed CHO cells in adherent culture or DMEM (Dalbeco modified Eagle's medium) + 10% fetal bovine serum (FBS), GlutaMax ™ (glutamine-based dipeptide), antibiotics (eg, doxicycline) ), G418, non-essential amino acids, blasticidine, and suspension culture in culture medium containing serum, grown at temperatures ranging from about 32-37 ° C. The amount of Wnt3a secreted by CHO cells depended on whether they were grown as adherent cultures or suspension cultures. Doxycycline was added to the medium at a concentration within the range that could modulate the amount of human Wnt3a produced by CHO cells. The culture medium contained fetal bovine serum (FBS), which was present throughout the culture period during which CHO cells secreted Wnt3a. The cells could grow for up to 10 days, after which a new aliquot of cells was used.

連続勾配またはゲル濾過を使用する精製スキームと比較して、本精製スキームでは、段階勾配を使用し、これにより、表1および2に示される通り、高純度および高収率がもたらされる。連続勾配またはゲル濾過を使用する精製スキームでは、連続的な塩勾配を、Blue Sepharoseカラム上で、150mM〜1.5MのNaClにわたりランさせた後、ゲル濾過およびヘパリン硫酸カラムにかけた。場合によって、本明細書の別の個所で記載される通り、本スキームではまた、疎水性カラム(例えば、プロテインA−Sepharoseカラム)などの疎水性精製ステップも利用する。 Compared to purification schemes that use continuous gradients or gel filtration, this purification scheme uses a stepwise gradient, which results in high purity and high yields, as shown in Tables 1 and 2. In purification schemes using continuous gradient or gel filtration, a continuous salt gradient was run on a Blue Sepharose column over 150 mM to 1.5 M NaCl and then run on a gel filter and a heparin sulfate column. Optionally, as described elsewhere herein, the scheme also utilizes hydrophobic purification steps such as hydrophobic columns (eg, protein A-Sepharose columns).

表1は、本発明の精製ステップにより得られた結果を示し、表2は、連続勾配精製ステップまたはゲル濾過精製ステップを使用する精製スキームにより得られた結果を示す。

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Table 1 shows the results obtained by the purification steps of the present invention, and Table 2 shows the results obtained by a purification scheme using a continuous gradient purification step or a gel filtration purification step.
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(実施例3)
動物
全ての手順は、Stanford Committee on Animal Researchにより承認されたプロトコールに従った。ベータ−アクチン増強緑色蛍光タンパク質(ACTB−eGFP;The Jackson Laboratory、Sacramento、California)およびCD1が野生型の同系マウスを使用した。マウス<3カ月齢を若齢と考え、マウス>10カ月齢を老齢と考えた。Axin2CreERT/+およびR26RmTmG/+マウスは、Jackson Labsから購入した。老齢野生型Lewisラット(Charles Rivers、MA製の「リタイアードブリーダー」)は、AAUCガイドラインおよびIUPACガイドラインに従う脊椎固定術のために利用した。
(Example 3)
All animal procedures followed the protocol approved by the Stanford Committee on Animal Research. Mice with wild-type beta-actin-enhanced green fluorescent protein (ACTB-eGFP; The Jackson Laboratory, Sacramento, California) and CD1 were used. Mice <3 months of age were considered young and mice> 10 months of age were considered old. Axin2 CreERT / + and R26R mTmG / + mice were purchased from Jackson Labs. Old-age wild-type Lewis rats (Charles Rivers, MA "retired breeders") were used for spinal fusion in accordance with the AAUC and IUPAC guidelines.

齧歯動物モデルのための、骨移植片材料(BGM)の回収および処置
この研究では、ラットおよびマウスの両方を採用した。マウスモデルの使用により、広範なスペクトルにわたる分子解析が可能となるが、自家移植片は、これらの小型動物には高度に侵襲性であるため、自家移植を実施する場合は、ラットを使用し(例えば、図20および25)、先進的な分子的技法を採用する場合は、同系マウスを使用した(図21〜24)。全ての例において、骨移植片材料(BGM)は、骨長手方向に引き裂き、骨内膜面を、鋭利な器具で静かにこすり取り、骨髄内容物を、回収ディッシュに潅流することにより、大腿骨、脛骨、および腸骨稜から採取した。この方法では、ヒトにおいて使用されるリーマー/潅流/吸引(RIA)法を模倣した。
Recovery and Treatment of Bone Graft Material (BGM) for Rodent Animal Models In this study, both rats and mice were employed. Although the use of mouse models allows for a wide range of molecular analyzes, autologous grafts are highly invasive to these small animals, so rats should be used when performing autologous transplants ( For example, FIGS. 20 and 25), syngeneic mice were used when adopting advanced molecular techniques (FIGS. 21-24). In all cases, the bone implant material (BGM) is torn in the longitudinal direction of the bone, the endosteal surface is gently scraped with a sharp instrument, and the bone marrow contents are perfused into the recovery dish to allow the femur. , Tibia, and iliac crest. This method mimicked the reamer / perfusion / aspiration (RIA) method used in humans.

Axin2CreERT/+;R26RmTmG/+マウスにおける組換えを誘導する(図21)ため、動物に、連続5日間にわたるIP注射または強制経口投与を介して、体重1g当たり160μgのタモキシフェンを施した。組織は、最初の処置の7日後に採取し、GFP免疫染色または蛍光により解析した。 Axin2 CreERT / +; To induce recombination in R26R mTmG / + mice (Fig. 21), animals were given 160 μg of tamoxifen per gram of body weight via IP injection or gavage over 5 consecutive days. Tissues were harvested 7 days after the first treatment and analyzed by GFP immunostaining or fluorescence.

腎被膜下(SRC)への移植のためのBGMアリコートが、細胞含量に関して同等であることを確認するため、3匹のマウス(同腹仔)に由来するBGMをプールし、次いで、移植アッセイにおける場合とまったく同様に、20μLのアリコートに分割した。DNA内容物は、DNeasy Tissue Kit(QIAGEN)により抽出し、相対DNA濃度は、Quant−iT PicoGreen dsDNA Kit(Invitrogen)およびマイクロプレート蛍光リーダー(BERTHOLD、Bad Wildbad、Germany)を使用して測定した。DNA含量のパーセント変動は、<20%であった(図26)。 To ensure that BGM aliquots for subcapsular (SRC) transplantation are comparable in terms of cell content, pool BGM from 3 mice (littermates) and then in the transplantation assay. In exactly the same way as above, it was divided into 20 μL aliquots. The DNA contents were extracted with a DNeasy Tissue Kit (QIAGEN) and the relative DNA concentration was measured using a Quant-iT PicoGreen dsDNA Kit (Invitrogen) and a microplate fluorescence reader (BERTHOLD, Bad Wildbad, Germany). The percent variation in DNA content was <20% (FIG. 26).

BGMACTを得るために、採取されたばかりのBGMを、リン酸緩衝食塩水によるリポソーム処方物(L−PBS)またはWNT3Aによるリポソーム処方物(L−WNT3A;L−WNT3Aの有効濃度=0.15μg/mL)を含有する、20μLの培養培地に入れ、23℃で1時間にわたり維持した。 In order to obtain BGM ACT , freshly collected BGM is subjected to liposome formulation with phosphate buffered saline (L-PBS) or liposome formulation with WNT3A (L-WNT3A; effective concentration of L-WNT3A = 0.15 μg / It was placed in 20 μL of culture medium containing mL) and maintained at 23 ° C. for 1 hour.

定量的逆転写ポリメラーゼ連鎖反応(qRT−PCR)
組織試料は、TRIzol溶液中でホモジナイズした。RNAを単離し、逆転写を実施した。定量的リアルタイムPCRは、Prism 7900HT Sequence Detection SystemおよびPower SYBR Green PCR Master Mix(Applied Biosystems)を使用して実行した。遺伝子発現のレベルは、ΔΔCT法およびそれらのGAPDH値に照らした標準化により決定した。全ての反応は、三連で実施し、平均および標準偏差を計算した。
Quantitative reverse transcription polymerase chain reaction (qRT-PCR)
Tissue samples were homogenized in TRIzol solution. RNA was isolated and reverse transcription was performed. Quantitative real-time PCR was performed using the Prism 7900HT Sequence Detection System and Power SYBR Green PCR Master Mix (Applied Biosystems). The level of gene expression was determined by the ΔΔCT method and standardization in the light of their GAPDH values. All reactions were performed in triplicate and mean and standard deviations were calculated.

プライマー配列(5’から3’へ)は、以下の通りである:Axin2、[for−TCATTTTCCGAGAACCCACCGC]、[rev−GCTCCAGTTTCAGTTTCTCCAGCC];Lef1、[for−AGGAGCCCAAAAGACCTCAT]、[rev−CGTGCACTCAGCTATGACAT];GAPDH、[for−ACCCAGAAGACTGTGGATGG[rev−GGATGCAGGGATGATGTTCT];ALP[for−ACCTTGACTGTGGTTACTGC、[rev−CATATAGGATGGCCGTGAAGG];Osterix、[for−GGAGACCTTGCTCGTAGATTTC]、[rev−GGGATCTTAGTGACTGCCTAAC];Osteocalcin、[for−TGTGACGAGCTATCAAACCAG]、[rev−GAGGATCAAGTTCTGGAGAGC]。 The primer sequences (from 5'to 3') are as follows: Axin2, [for-TCATTTTCCGAGAACCACCGC], [rev-GCTCCAGTTTCAGTTTTCCAGCC]; -ACCCAGAAGACTGTGGATGG [rev-GGATGCAGGGATGATGTTCT]; ALP [for-ACCTTGACTGTGGTTACTGC, [rev-CATATAGGATGGCCGTGAAGG]; Osterix, [for-GGAGACCTTGCTCGTAGATTTC], [rev-GGGATCTTAGTGACTGCCTAAC]; Osteocalcin, [for-TGTGACGAGCTATCAAACCAG], [rev-GAGGATCAAGTTCTGGAGAGC].

ウェスタン解析
BGMを、若齢(N=5)マウスおよび老齢(N=5)マウスから採取し、次いで、10%のウシ胎仔血清(FBS)、100U/mLのペニシリン、および100μg/mLのストレプトマイシンを含有するダルベッコ改変イーグル培地(DMEM)に入れ、5%のCO中、37℃でインキュベートした。24時間後、非付着細胞を除去し、培地を置きかえ、付着細胞を、それらがコンフルエンスに達するまで継代培養した。培地は、3日ごとに交換した。一部の実験では、継代3代目の後の細胞を、L−PBSまたはL−WNT3A(有効濃度=0.03μg/mL)で処置した。これらの実験では、細胞を24時間後に回収し、RIPA緩衝液を使用して溶解させた。ウェスタン解析のために、全タンパク質を抽出した。パンアクチンを、内部対照として使用して、タンパク質の完全性を確認した。WNT3A、非リン酸化β−カテニン、およびAxin2に対する抗体を使用した。積分強度は、ImageJにより解析して、ウェスタンブロット法による結果を定量した。
Western analysis BGM is taken from young (N = 5) and old (N = 5) mice, followed by 10% fetal bovine serum (FBS), 100 U / mL penicillin, and 100 μg / mL streptomycin. It was placed in Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM) containing and incubated in 5% CO 2 at 37 ° C. After 24 hours, the non-adherent cells were removed, the medium replaced and the adherent cells were subcultured until they reached confluence. The medium was changed every 3 days. In some experiments, cells after the third passage were treated with L-PBS or L-WNT3A (effective concentration = 0.03 μg / mL). In these experiments, cells were harvested after 24 hours and lysed using RIPA buffer. Total proteins were extracted for Western analysis. Panactin was used as an internal control to confirm protein integrity. Antibodies to WNT3A, non-phosphorylated β-catenin, and Axin2 were used. The integrated intensity was analyzed by ImageJ and the results by Western blotting were quantified.

腎被膜下移植術
場合によって、腎被膜下アッセイ(SRCA)を採用して、その分化潜在能についてアッセイした。同系宿主マウスに麻酔剤を吸入させた後、胸郭に対してすぐの尾側の左脇腹に皮膚切開を施した。腹腔を開いて、腎臓を露出させた。腎被膜に小さな切開を施し、軟性プラスチックチューブを使用して、BGMを、被膜下に、注意深く入れた。次いで、腎臓を、腹腔に戻し、腹膜および皮膚を、縫合糸により閉止した。鎮痛のために、ブプレノルフィン(0.05mg/kg)を使用した。
Subcapsular Transplantation In some cases, a subcapsular assay (SRCA) was used to assay for its differentiation potential. After inhaling the anesthetic into a syngeneic host mouse, a skin incision was made on the left flank immediately caudal to the thorax. The abdominal cavity was opened to expose the kidneys. A small incision was made in the renal capsule and the BGM was carefully placed under the capsule using a flexible plastic tube. The kidneys were then returned to the abdominal cavity and the peritoneum and skin were closed with sutures. Buprenorphine (0.05 mg / kg) was used for analgesia.

BGMを、Axin2CreERT2;R26mTmGドナーから採取する場合は、その後、宿主に、0日目に開始して5日間にわたる強制経口投与(10mg/mLで100μL)により、タモキシフェンを施した。SRC移植片は、表示の時点に採取した。 When background music was collected from Axin2 CreERT2 ; R26 mTmG donors, the host was then given tamoxifen by gavage (100 μL at 10 mg / mL) for 5 days starting on day 0. SRC grafts were collected at the time of indication.

アデノウイルスに媒介される、Wntシグナル伝達の阻害
DKK1のアデノウイルス構築物および陰性対照であるFcのアデノウイルス構築物を作製した。アデノウイルス構築物を、293T細胞にトランスフェクトした。2日後、細胞を回収し、溶解させ、遠心分離により沈殿させた。精製アデノウイルスをアリコートにし、−80℃で保存した。Wntの阻害は、in vitroにおける、BGMの、Ad−Dkk1および対照Ad−Fcとの、2時間にわたるインキュベーションにより達成し、次いで、BGMアリコートを、頭蓋冠欠損に移植した。
Adenovirus-mediated inhibition of Wnt signaling An adenovirus construct of DKK1 and an adenovirus construct of Fc, a negative control, were generated. The adenovirus construct was transfected into 293T cells. After 2 days, cells were harvested, lysed and precipitated by centrifugation. Purified adenovirus was aliquoted and stored at -80 ° C. In vitro inhibition of Wnt was achieved by 2-hour incubation of BGM with Ad-Dkk1 and control Ad-Fc, followed by transplantation of BGM aliquots into the calvaria defect.

頭蓋冠の臨界サイズ欠損術
マウスに麻酔をかけ、3mmの切開を施して、頭頂骨を露出させた。マイクロダイセクション用尖頭器を使用して、直径を2mmとする、環状の全層欠損を創出したが、硬膜は攪乱させなかった。BGMアリコートを、Ad−Dkk1および対照Ad−Fcと共に、2時間にわたりインキュベートした。次いで、BGMアリコートを、頭蓋冠欠損に移植し、縫合糸により皮膚を閉止した。手術からの回復後、鎮痛のために、マウスにブプレノルフィンを施した。
Critical size defect in calvaria Mice were anesthetized and a 3 mm incision was made to expose the parietal bone. A microdissection projectile point was used to create an annular full-thickness defect with a diameter of 2 mm, but the dura was not disturbed. BGM aliquots were incubated with Ad-Dkk1 and control Ad-Fc for 2 hours. BGM aliquots were then implanted in the calvaria defect and the skin was closed with sutures. After recovery from surgery, mice were given buprenorphine for analgesia.

Micro−コンピュータ断層撮影(Micro−CT)解析は、以下の通りに実施した。マウスに、2%のイソフルランで麻酔をかけ、40μmの分解能で、マルチモードポジトロン断層法−コンピュータ断層撮影データ収集システム(Inveon PET−CT)を使用して走査した。データは、MicroViewソフトウェアで解析した。三次元関心領域ツールを使用して、各試料について、構造および骨体積を割り当てた。 Micro-Computed Tomography (Micro-CT) analysis was performed as follows. Mice were anesthetized with 2% isoflurane and scanned using a multimode positron emission tomography-computed tomography data collection system (Inven PET-CT) with a resolution of 40 μm. The data was analyzed with MicroView software. Structure and bone volume were assigned for each sample using the 3D region of interest tool.

再生物の骨体積画分(合計骨体積を、再生物の骨体積で除することにより計算される百分率[BV/TV、%])の評価は、高分解能のmicro−CT(vivaCT40)、ならびに70kVp、55μA、200ミリ秒の積分時間、および10.5μmのイソトロピックボクセルサイズを使用して実施した。関心領域は、2cmの長さであり、欠損の縁辺部の近位250μmから、欠損の反対側の縁辺部を越えた遠位250μmに広がる(全直径を1.5cmとする)。骨は、1cm3当たりのヒドロキシアパタイト275mgの閾値を使用して、軟組織から区分した。走査および解析は、公表されているガイドラインに準拠した。 Evaluation of the bone volume fraction of the regenerated product (percentage [BV / TV,%] calculated by dividing the total bone volume by the bone volume of the regenerated product) is performed by high-resolution micro-CT (vivaCT40), as well as It was performed using 70 kVp, 55 μA, an integration time of 200 ms, and an isotropic voxel size of 10.5 μm. The region of interest is 2 cm long and extends from 250 μm proximal to the edge of the defect to 250 μm distal beyond the opposite edge of the defect (total diameter 1.5 cm). Bone was separated from soft tissue using a threshold of 275 mg of hydroxyapatite per cm3. Scanning and analysis complied with published guidelines.

脊椎固定術
70〜100mg/kgのケタミンと、5〜10mg/kgのキシラジンとのカクテルを使用して、Lewisラットに麻酔をかけた。次いで、ラットの腰部領域を剃毛し、Betadineに浸漬したガーゼで消毒した。皮膚を切開する前に、ラットに、鎮痛剤である0.02mg/kgのブプレノルフィンをSC/IP注射した。まず、骨移植片材料(BGM)を、腸骨稜から採取した。略述すると、左腸骨棘を触診し、垂直方向の皮膚切開を施し、腸骨棘の背側隆起にアクセスし、ブラントダイセクションにより露出させた。付着した筋肉および骨膜を持ち上げ、0.3gのBGMを、彫骨鉗子で採取し、少量に分配した。次いで、BGMを、100μLのL−PBSまたは100μL[0.15μg/mL]のL−Wnt3aと共にインキュベートする一方で、横突起を露出させた。
Spinal fusion Anesthetized Lewis rats using a cocktail of 70-100 mg / kg ketamine and 5-10 mg / kg xylazine. The lumbar region of the rat was then shaved and disinfected with gauze soaked in Betadine. Prior to incising the skin, rats were SC / IP injected with 0.02 mg / kg of buprenorphine, an analgesic. First, bone graft material (BGM) was collected from the iliac crest. Briefly, the left iliac spine was palpated, a vertical skin incision was made, and the dorsal ridge of the iliac spine was accessed and exposed by a blunt die section. The attached muscles and periosteum were lifted, and 0.3 g of BGM was collected with osteotomy forceps and distributed in small amounts. BGM was then incubated with 100 μL L-PBS or 100 μL [0.15 μg / mL] L-Wnt3a while exposing the transverse processes.

横突起を露出させるために、後側部のブラントダイセクションを実施し、反射した傍脊柱筋を、開創器により、その場に保持した。L4〜L5にわたる横突起から、骨膜を取り除き、バーで皮質を除去した。BGMを、L4〜L5の横突起の上および間に塗布した。傍脊柱筋を、吸収性縫合糸(4−0 Vicryl;Ethicon)で閉止し、皮膚を、結節非吸収性縫合糸(4−0 Nylon;Ethicon)で閉止した。手術部位を、抗生剤軟膏で処置した。10mg/kgのBaytrilを、皮下送達した。ブプレノルフィン(0.02mg/kg)を、手術後3日間にわたり投与し、その後の投薬は、疼痛をコントロールする必要に応じて施した。 A posterior blunt die section was performed to expose the transverse process, and the reflexed paraspinal muscles were held in place by a retractor. The periosteum was removed from the transverse processes extending from L4 to L5, and the cortex was removed with a bar. BGM was applied on and between the transverse processes of L4 to L5. The paraspinal muscles were closed with resorbable sutures (4-0 Nylon; Ethicon) and the skin was closed with nodular non-absorbable sutures (4-0 Nylon; Ethicon). The surgical site was treated with an antibiotic ointment. 10 mg / kg Baytril was delivered subcutaneously. Buprenorphine (0.02 mg / kg) was administered for 3 days after surgery, with subsequent dosing as needed to control pain.

試料の調製、組織の加工、組織学
組織は、4%のパラホルムアルデヒド(PFA)中、4℃で一晩にわたり固定した。試料は、19%のEDTA中で、1日間にわたり脱灰した。検体は、昇順のエタノール系列により脱水してから、パラフィン包埋した。8ミクロンの厚さの長型切片を切り出し、組織学のために、Superfrost−plusスライド上に回収した。サフラニンO染色、アニリンブルー染色、およびゴモリ染色を実施した。組織切片は、Leica DM5000Bデジタルイメージングシステムを使用して写真撮影した。
Sample Preparation, Tissue Processing, Histology Tissues were fixed in 4% paraformaldehyde (PFA) at 4 ° C. overnight. Samples were decalcified in 19% EDTA for 1 day. Specimens were dehydrated with ascending ethanol series and then embedded in paraffin. Eight micron thick strips were cut out and collected on Superfrost-plus slides for histology. Safranin O staining, aniline blue staining, and gomori staining were performed. Tissue sections were photographed using a Leica DM5000B digital imaging system.

ALP染色、TRAP染色、およびTUNEL染色
アルカリホスファターゼ(ALP)活性は、ニトロブルーテトラゾリウムクロリド(NBT)、5−ブロモ−4−クロロ−3−インドリルリン酸(BCIP)、およびNTM緩衝液(100mMのNaCl、100mMのTris pH9.5、5mMのMgCl)中のインキュベーションにより検出した。酒石酸耐性酸ホスファターゼ(TRAP)活性は、製造元の指示書に従って、白血球酸ホスファターゼ染色キットを使用して観察した。現像の後、スライドを、エタノールの希釈系列中で脱水し、Citrisolv中で清浄化し、Permount封入剤でカバースリップ処理した。TUNEL染色のために、0.1%のTriton X−100および0.1%のクエン酸ナトリウムを使用して、切片を透過処理し、TUNEL反応混合物(In Situ Cell Death Detection Kit)と共にインキュベートした。切片は、DAPI封入剤で封入し、落射蛍光顕微鏡下で視覚化した。
ALP Staining, TRAP Staining, and TUNEL Staining Alkaline phosphatase (ALP) activity includes nitroblue tetrazolium chloride (NBT), 5-bromo-4-chloro-3-indrill phosphate (BCIP), and NTM buffer (100 mM). Detected by incubation in NaCl, 100 mM Tris pH 9.5, 5 mM MgCl). Tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) activity was observed using a leukocyte acid phosphatase staining kit according to the manufacturer's instructions. After development, slides were dehydrated in a dilution series of ethanol, cleaned in Citrisolv and coverslip treated with Permount encapsulant. Sections were permeabilized using 0.1% Triton X-100 and 0.1% sodium citrate for TUNEL staining and incubated with the TUNEL reaction mixture (In Situ Cell Death Detection Kit). Sections were encapsulated with DAPI encapsulant and visualized under epifluorescence microscopy.

ブロモデオキシウリジン(BrdU)アッセイのために、マウスに、BrdU標識化試薬(Invitrogen、CA、USA)の腹腔内注射を施し、注射の4時間後に安楽死させた。BrdUの検出は、製造元の指示書に従って、BrdU Staining Kitを使用して実行した。 For the bromodeoxyuridine (BrdU) assay, mice were given an intraperitoneal injection of BrdU labeling reagent (Invitrogen, CA, USA) and euthanized 4 hours after injection. The detection of BrdU was performed using the BrdU Staining Kit according to the manufacturer's instructions.

免疫組織化学
組織切片を脱パラフィンし、PBS中で再水和させた。内因性ペルオキシダーゼ活性を、3%の過酸化水素により、5分間にわたりクェンチングし、次いで、PBS中で洗浄した。スライドを、5%のヤギ血清により、室温で1時間にわたりブロッキングした。適切な一次抗体を添加し、4℃で一晩にわたりインキュベートした。次いで、試料を、適切なビオチニル化二次抗体およびアビジン(advidin)/ビオチニル化酵素複合体と共にイン
キュベートし、DAB基質キットで現像した。使用される抗体は、GFP抗体、ならびにDLK1抗体、Runx2抗体、Sox9抗体、およびPPAR−γ抗体を含んだ。
Immunohistochemistry Tissue sections were deparaffinized and rehydrated in PBS. Endogenous peroxidase activity was quenched with 3% hydrogen peroxide for 5 minutes and then washed in PBS. Slides were blocked with 5% goat serum for 1 hour at room temperature. Appropriate primary antibody was added and incubated overnight at 4 ° C. Samples were then incubated with the appropriate biotinylated secondary antibody and avidin / biotinylated enzyme complex and developed with the DAB substrate kit. Antibodies used included GFP antibody, as well as DLK1 antibody, Runx2 antibody, Sox9 antibody, and PPAR-γ antibody.

移植片成長についてのMicro−CT解析および定量
走査および解析は、公表されているガイドラインに準拠した。ラットに、2%のイソフルランで麻酔をかけ、52μmの分解能で、micro−コンピュータ断層撮影データ収集システム(Inveon)により走査した。各試料内で生じた移植片成長を規定するために、時点POD2およびPOD49の走査データを、Osirixソフトウェアバージョン5.8にエクスポートし、セグメンテーションのために、同じ配向性で登録した。形成された新たな骨を、移植された初期のBGM体積と比較した。データセット間の差異は、XLStatソフトウェアバージョン内のマン−ホイットニー検定を利用することにより決定した。p値<0.05を、統計学的に有意と考えた。
Micro-CT analysis and quantitative scanning and analysis of graft growth followed published guidelines. Rats were anesthetized with 2% isoflurane and scanned by a micro-computed tomography data collection system (Inveon) with a resolution of 52 μm. To define the graft growth that occurred within each sample, scan data at time points POD2 and POD49 were exported to OsiriX software version 5.8 and registered in the same orientation for segmentation. The new bone formed was compared to the initial BGM volume transplanted. Differences between datasets were determined by utilizing the Mann-Whitney test within the XLStat software version. A p-value <0.05 was considered statistically significant.

定量および統計学的解析
GFP染色、BrdU染色、TUNEL染色、DLK1染色、オステオカルシン染色、およびアニリンブルー染色を定量した。Photoshop CS5を使用して、損傷部位における関心領域(ROI)内のピクセル数を決定した。magic wandツールを使用して、ROI内の陽性ピクセルの面積を定めた。陽性シグナルピクセルの、ROIピクセルに対する比を、百分率として表した。損傷部位にわたり等間隔を置いた、少なくとも5つの切片を定量して、各試料の平均値を決定した。各群に5例ずつの試料を組み入れた(n=5)。結果は、平均±SDとして提示する。本明細書で記載される通り、スチューデントのt検定を使用して、差異を定量した。P≦0.05を、有意と考えた。
Quantitative and statistical analysis GFP staining, BrdU staining, TUNEL staining, DLK1 staining, osteocalcin staining, and aniline blue staining were quantified. Photoshop CS5 was used to determine the number of pixels in the region of interest (ROI) at the site of injury. The magic wand tool was used to determine the area of positive pixels in the ROI. The ratio of positive signal pixels to ROI pixels was expressed as a percentage. At least 5 sections, evenly spaced across the site of injury, were quantified to determine the average value for each sample. Five samples were included in each group (n = 5). Results are presented as mean ± SD. Differences were quantified using Student's t-test as described herein. P ≦ 0.05 was considered significant.

骨移植片材料は、複数の幹細胞集団/前駆細胞集団を含有する
場合によって、自家移植片を採取するのに最適な解剖学的部位は、ドナー部位の罹患状態および骨備蓄の利用可能性を含む、多数の因子に依存する。改変リーマー潅流吸引(RIA)法を使用して、BGMを、3カ所の解剖学的部位から採取したところ、大腿骨、腸骨稜、および脛骨は、組織学的外見が顕著に異なるBGMをもたらすことが注目された。大腿骨のBGMは、若齢動物から採取する場合であってもなお、造血細胞に加えて、脂肪細胞も含有した(図20A)。腸骨稜のBGMは大部分、緊密な付着細胞で覆われた骨梁断片を含んだ(図20B)。脛骨に由来するBGMは、大量の線維性間質、および小型の無核細胞を含有した(図20C)。定量的RT−PCRを使用して、内因性骨形成遺伝子の発現を査定し、3つの供給源のうち、腸骨稜のBGMが、アルカリホスファターゼおよびオステオカルシンを、有意に高レベルで発現させることを見出した(図20D)。
Bone graft material contains multiple stem / progenitor cell populations, and in some cases, the best anatomical site for harvesting autologous grafts includes the disease status of the donor site and the availability of bone reserves. , Depends on a number of factors. When BGM was taken from three anatomical sites using modified reamer perfusion aspiration (RIA), the femur, iliac crest, and tibia yield BGM with significantly different histological appearances. It was noticed. BGM of the femur contained adipocytes in addition to hematopoietic cells, even when collected from young animals (FIG. 20A). BGM of the iliac crest contained mostly trabecular fragments covered with tightly attached cells (Fig. 20B). BGM derived from the tibia contained a large amount of fibrous interstitium and small annuclear cells (Fig. 20C). Quantitative RT-PCR was used to assess the expression of endogenous bone-forming genes and that of the three sources, iliac crest BGM expresses alkaline phosphatase and osteocalcin at significantly higher levels. Found (Fig. 20D).

場合によって、自家移植片の骨形成特性は、骨移植片材料(BGM)内の幹細胞集団/前駆細胞集団および骨芽細胞に帰せられると考えられる。BGMを、腎被膜下(SRC)アッセイに移植することにより、自家移植片の、この骨形成特性について調べた。SRCは、移植された組織に血管を供給し、細胞の、複数の種類の組織であって、骨、皮膚、筋肉、歯、臓器、および腫瘍を含む組織への分化を支援する。BGMを、腸骨稜から採取し、次いで、動物の腎被膜の下に移植し(図20A)、7日間にわたりそこで発生させた。 In some cases, the bone-forming properties of autologous grafts may be attributed to stem / progenitor cell populations and osteoblasts within the bone graft material (BGM). This bone formation property of autologous grafts was investigated by transplanting BGM into a subcapsular (SRC) assay. SRC supplies blood vessels to the transplanted tissue and supports the differentiation of cells into multiple types of tissue, including bone, skin, muscle, teeth, organs, and tumors. BGM was taken from the iliac crest and then transplanted under the renal capsule of the animal (Fig. 20A) and generated there for 7 days.

BrdUの取込みにより、自家BGM内の細胞の高度な有糸分裂活性が裏付けられた(図20B)。Runx2(図20C)、Sox9(図20D)、およびPPARγ(図20E)についての免疫染色により、BGM内の細胞のサブセットは、骨形成、軟骨形成、および脂肪形成へのコミットメントと関連した遺伝子マーカーを発現させることが裏付けられた。7日目には、BGM由来細胞の部分集団は、骨(図20F)、軟骨(図20G)、および脂肪(図20H)に分化していた。まとめると、これらのデータにより、BGMは、3つの系統全てに分化することが可能な幹細胞/前駆細胞を含有することが裏付けられた。 Incorporation of BrdU confirmed the high degree of mitotic activity of cells within autologous BGM (Fig. 20B). By immunostaining for Runx2 (Fig. 20C), Sox9 (Fig. 20D), and PPARγ (Fig. 20E), a subset of cells within the BGM were genetic markers associated with commitment to bone formation, chondrogenesis, and fat formation. It was confirmed that it was expressed. On day 7, a subpopulation of BGM-derived cells had differentiated into bone (Fig. 20F), cartilage (Fig. 20G), and fat (Fig. 20H). Taken together, these data support that BGM contains stem / progenitor cells that can differentiate into all three lineages.

骨移植片材料内のWntシグナル伝達は、年齢と共に減衰する
Axin2CreERT2;R26mTmGレポーターマウスを使用して、組換えを誘導し、これにより、骨膜(図21A)内および骨内膜(図21B)内のGFP+ve前骨芽細胞を同定した。骨内膜内のGFP+ve細胞の頻度は、約0.1%であった(図21C)。GFP+ve細胞はまた、採取されたばかりのBGM内でも同定された(図21D)。したがって、異種性BGM内の細胞のサブセットは、Wnt応答性である。
Wnt signaling within bone graft material decays with age Axin2 CreERT2 ; R26 mTmG reporter mice are used to induce recombination, thereby intraperiosteum (FIG. 21A) and endosteum (FIG. 21B). GFP + ve pre-osteoblasts within were identified. The frequency of GFP + ve cells in the endosteum was about 0.1% (Fig. 21C). GFP + ve cells were also identified in freshly harvested BGM (Fig. 21D). Therefore, a subset of cells within a heterologous BGM are Wnt responsive.

若齢(<3カ月齢)マウスに由来するBGMのWnt応答性状態と、老齢(>10カ月齢)マウスに由来するBGMのWnt応答性状態とを比較した。定量的絶対RT−PCRにより、老齢マウス(BGMaged)から採取されたBGM内では、Wntの標的遺伝子である、Axin2およびLef1の発現が、若齢マウス(BGMyoung)から採取されたBGM内と対比して、ほぼ2分の1であることが裏付けられた(図21F)。ウェスタン解析により、BGMaged内のWnt3a、リン酸化ベータカテニン、およびAxin2の発現は全て、BGMyoung内と比較して、有意に低度であることが確認された(図21G)。したがって、BGMの内因性Wnt応答性状態は、年齢と共に劣化する。 The Wnt-responsive state of BGM derived from young (<3 months old) mice was compared with the Wnt responsive state of BGM derived from old (> 10 months old) mice. In BGM collected from aged mice (BGM aged) by quantitative absolute RT-PCR, the expression of Wnt target genes Axin2 and Left1 is expressed in BGM collected from young mice (BGM young). In comparison, it was confirmed that it was almost half (Fig. 21F). Western analysis confirmed that the expression of Wnt3a, phosphorylated beta-catenin, and Axin2 in BGM aged was all significantly lower than in BGM young (Fig. 21G). Therefore, the intrinsic Wnt responsive state of BGM deteriorates with age.

骨分化能もまた、年齢と共に低下する
ヒトでは、骨治癒率は、年齢と共に低下する。BGMの骨形成能の、同様な加齢に伴う低下はまた、マウスにおいても見出された。採取されたばかりのBGMagedは、骨形成遺伝子である、アルカリホスファターゼ、Osterix、およびオステオカルシンの、採取されたばかりのBGMyoungと比較して有意に低い発現レベルを示した(図22A)。
Bone differentiation potential also declines with age In humans, bone healing rates decline with age. A similar age-related decrease in BGM bone formation capacity was also found in mice. Freshly harvested BGM aged showed significantly lower expression levels of the bone-forming genes alkaline phosphatase, Osterix, and osteocalcin compared to freshly harvested BGM young (FIG. 22A).

骨形成遺伝子の発現の低減が、BGMの骨形成能に影響を及ぼすのかどうかについて調べるために、SRCアッセイを使用した。しかし、マウスにおいて自家移植を実施することは、明らかに外傷性である。自家移植を模倣するために、同系のドナーおよび宿主を使用した。同系動物は、極めて近縁であるため、それらの組織は、免疫学的に適合性であり、組織の移植は、免疫応答を引き起こさない。ドナーとして用いられたACTB−eGFPマウスおよびBGMは、そのGFP蛍光により、SRC内でたやすく同定可能であった(図22B、図22C)。 An SRC assay was used to investigate whether reduced expression of the bone-forming gene affects the bone-forming ability of BGM. However, performing autologous transplantation in mice is clearly traumatic. Synonymous donors and hosts were used to mimic autologous transplantation. Since syngeneic animals are so closely related, their tissues are immunologically compatible and transplantation of tissues does not provoke an immune response. The ACTB-eGFP mice and BGM used as donors were easily identifiable within the SRC by their GFP fluorescence (FIGS. 22B, 22C).

移植の7日後、BGMを採取し、骨形成の証拠について解析した。アニリンブルー染色された類骨マトリックスは、BGMyoung内では明らかであった(図22D)が、BGMaged内では見られなかった(図22E;図22Fで定量されている)。BGMyoung内の類骨マトリックスは、ALP染色により示される通り、石灰化を経つつあった(図22G)が、BGMagedは、ALP染色を示さなかった(図22H;Iで定量されている)。さらに、GFP免疫染色により、BGMyoung(図22J)およびBGMaged(図22K)のいずれにおいても、見られる生存ドナー細胞の数は同様であることが裏付けられた(図22Lで定量されている)。まとめると、これらのデータは、BGMによる骨形成遺伝子の発現および骨形成能が、年齢と共に低下することを指し示した。 Seven days after transplantation, BGM was collected and analyzed for evidence of bone formation. The aniline blue-stained osteoid matrix was apparent in BGM young (FIG. 22D) but not in BGM aged (FIG. 22E; quantified in FIG. 22F). The osteoid matrix in BGM young was undergoing calcification as shown by ALP staining (Fig. 22G), whereas BGM aged did not show ALP staining (quantified in FIG. 22H; I). .. Furthermore, GFP immunostaining confirmed that the number of surviving donor cells found was similar in both BGM young (Fig. 22J) and BGM aged (Fig. 22K) (quantified in FIG. 22L). .. Taken together, these data indicate that BGM-induced bone-forming gene expression and bone-forming ability decline with age.

BGMによるWntシグナル伝達および骨形成能
BGMの内因性Wnt応答性および骨形成能は、年齢と共に減殺される。Wntシグナル伝達の低減が、この加齢に伴う骨形成潜在能の低下に寄与するのかどうかについて調べるために、BGM内の内因性Wntシグナル伝達を遮断した。また、in vivoにおけるWntシグナル伝達を、一過性に消滅させるのに、Wntの過剰発現に対する阻害剤であるDkk1も使用した。Ad−Dkk1またはAd−Fc(対照)を、若齢マウスの骨髄腔に送達し、次いで、24時間後にBGMyoungを採取し、アリコートを、臨界サイズ(非治癒性)の骨格欠損に移植した。
Wnt signaling and osteogenic potential by BGM The endogenous Wnt responsiveness and osteogenic potential of BGM diminishes with age. To investigate whether reduced Wnt signaling contributes to this age-related decline in bone formation potential, we blocked endogenous Wnt signaling within the BGM. Dkk1, an inhibitor of Wnt overexpression, was also used to transiently eliminate Wnt signaling in vivo. Ad-Dkk1 or Ad-Fc (control) was delivered to the medullary cavity of young mice, then 24 hours later BGM age was harvested and aliquots were transplanted into critical size (non-healing) skeletal defects.

対照BGMyoungが、ALP活性について強く陽性となった(図23A)、7日後において、Ad−Dkk1で処置されたBGMyoungは、最小の活性を示した(図23B)。その代わりに、Ad−Dkk1で処置されたBGMyoungは、脂肪形成タンパク質であるPPAR−γ(図23C、図23D)およびDlk1(図23E、図23F)の広範な発現を示した。BGMについてのmicro−CT(図23G、図23H;図23Iで定量されている)および組織形態計測解析(図23J、図23K;図23Lで定量されている)により示される通り、骨形成は、Ad−Dkk1処理により抑制された。したがって、BGMの骨形成能は、内因性Wntシグナルに依拠する。 Control BGM young was strongly positive for ALP activity (FIG. 23A), and after 7 days, BGM young treated with Ad-Dkk1 showed minimal activity (FIG. 23B). Instead, BGM young treated with Ad-Dkk1 showed widespread expression of the adipose-forming proteins PPAR-γ (FIGS. 23C, 23D) and Dlk1 (FIGS. 23E, 23F). Bone formation is as shown by micro-CT (FIG. 23G, FIG. 23H; quantified in FIG. 23I) and tissue morphometry analysis (FIG. 23J, 23K; quantified in FIG. 23L) for BGM. It was suppressed by the Ad-Dkk1 treatment. Therefore, the bone-forming ability of BGM depends on the endogenous Wnt signal.

BGMaged内の内因性Wntシグナルを増進させることにより、その骨形成能を回復させる
図23J〜図23Lにより、内因性Wntシグナル伝達は、BGMの骨形成能を活性化させうることが示された。また、Wntによる刺激が、BGMの有効性を増強するのに十分であるのかどうかについても調べた。BGMagedを採取し、L−WNT3AまたはリポソームPBS(L−PBS)で処置し、次いで、37℃でインキュベートした(図24A)。絶対qRT−PCR解析により、Axin2発現のわずかな上昇が明らかにされた(図24B)。Lef1は、L−WNT3Aに応答して、わずかに上昇した(図24B)。ウェスタン解析は、ベータカテニンタンパク質およびAxin2タンパク質のいずれもが、L−WNT3Aに応答して上昇することを指し示した(図24C)。
Restoring the bone-forming ability by enhancing the endogenous Wnt signal in BGM aged FIGS. 23J-23L show that endogenous Wnt signaling can activate the bone-forming ability of BGM. .. We also investigated whether stimulation with Wnt was sufficient to enhance the effectiveness of BGM. BGM- aged was harvested, treated with L-WNT3A or liposome PBS (L-PBS), and then incubated at 37 ° C. (FIG. 24A). Absolute qRT-PCR analysis revealed a slight increase in Axin2 expression (Fig. 24B). Left1 increased slightly in response to L-WNT3A (FIG. 24B). Western analysis showed that both beta-catenin protein and Axin2 protein were elevated in response to L-WNT3A (Fig. 24C).

BGM内の有糸分裂活性は、L−WNT3A処置により増大した。移植後4日目に、L−WNT3Aで処置されたBGMagedでは、細胞増殖が、L−PBSで処置されたBGMagedと比較して増大した(図24D、図24E;図24Fで定量されている)。細胞周期に対する影響は、一過性であった:移植後7日目までに、BrdUの取込みは、L−PBS試料とL−WNT3A試料との間で同等であった(図24G、図24H;図24Iで定量されている)。 Mitotic activity within BGM was increased by L-WNT3A treatment. On the 4th day after transplantation , cell proliferation was increased in BGM aged treated with L-WNT3A compared to BGM aged treated with L-PBS (FIGS. 24D, 24E; quantified in FIG. 24F). There is). The effect on the cell cycle was transient: by 7 days post-transplant, BrdU uptake was comparable between L-PBS and L-WNT3A samples (FIGS. 24G, 24H; Quantified in FIG. 24I).

BGMaged内の細胞分化について査定した。L−WNT3Aで処置されたBGMaged内では、脂肪形成タンパク質であるDlk1の発現は低度であり(図24J、図24K;図24Lで定量されている)、骨形成タンパク質であるオステオカルシンの発現は高度であった(図24M、図24N;図24Oで定量されている)。新たな骨形成は、L−WNT3Aで処置されたBGMaged内だけで見出された(図24P、図24Q;図24Rで定量されている)。L−WNT3Aによる処置は、生着効率に影響を及ぼさなかった(図27A、B;図27Cで定量されている)が、プログラム細胞死についての解析により、L−WNT3Aで処置されたBGMagedが有するTUNEL+ve細胞は、L−PBSで処置された試料より少ないことが裏付けられた(図27D、図27E;図27Fで定量されている)。アポトーシスの低減はまた、移植後7日目においても観察された(図27G、図27H;図27Iで定量されている)。新たな骨形成は、破骨細胞に媒介される骨のリモデリングのための刺激として用いられ、L−WNT3Aで処置されたBGMaged試料中で新たに形成された類骨マトリックスの近傍においてTRAP活性が観察された(図27J、図27K;図27Lで定量されている)。 Cell differentiation within BGM aged was assessed. In BGM aged treated with L-WNT3A, the expression of the adipose-forming protein Dlk1 is low (FIG. 24J, FIG. 24K; quantified in FIG. 24L), and the expression of the bone-forming protein osteocalcin is It was high (FIG. 24M, FIG. 24N; quantified in FIG. 24O). New bone formation was found only within BGM aged treated with L-WNT3A (FIG. 24P, 24Q; quantified in FIG. 24R). Treatment with L-WNT3A did not affect engraftment efficiency (FIGS. 27A, B; quantified in FIG. 27C), but analysis of programmed cell death revealed that BGM aged treated with L-WNT3A. It was confirmed that the number of TUNEL + ve cells possessed was less than that of the sample treated with L-PBS (FIGS. 27D, 27E; quantified in FIG. 27F). Reduction of apoptosis was also observed 7 days after transplantation (FIG. 27G, 27H; quantified in FIG. 27I). The new bone formation was used as a stimulus for osteoclast-mediated bone remodeling and TRAP activity in the vicinity of the newly formed osteoid matrix in the L-WNT3A treated BGM-aged sample. Was observed (FIG. 27J, 27K; quantified in FIG. 27L).

L−WNT3Aは、BGMaged内の幹細胞を活性化し、脊椎固定モデルにおける骨の発生を改善する
また、BGM内の細胞集団であって、L−WNT3Aに媒介される骨形成能の増大の一因となる集団も同定した。標準的な手順を利用して、2つの幹細胞集団をBGMから単離し、L−PBS(対照としての)またはL−WNT3Aを使用して、それらのWnt応答性に基づき査定した。
L-WNT3A activates stem cells in BGM aged and improves bone development in spinal fixation models. It is also a cell population in BGM and contributes to the increase in bone formation ability mediated by L-WNT3A. We also identified the population that became. Two stem cell populations were isolated from BGM using standard procedures and assessed based on their Wnt responsiveness using L-PBS (as a control) or L-WNT3A.

時間経過についての解析により、幹細胞の、L−WNT3A処置への応答が明らかにされた。L−WNT3Aへの曝露の15時間以内に、Axin2の4倍の活性化が観察され、36時間後には、最大のAxin2の活性化が達成された(図25A)。60時間後の時点における、幹細胞内のAxin2発現の低下により示される通り、効果は一過性であった(図25A)。BGMから単離された第2の幹細胞集団を使用して、幹細胞がL−WNT3Aに応答することを検証した(図25B)。 Analysis of the passage of time revealed the response of stem cells to L-WNT3A treatment. Within 15 hours of exposure to L-WNT3A, 4-fold activation of Axin2 was observed, and after 36 hours, maximal activation of Axin2 was achieved (FIG. 25A). The effect was transient, as indicated by the reduced expression of Axin2 in the stem cells at 60 hours later (FIG. 25A). A second stem cell population isolated from BGM was used to verify that stem cells responded to L-WNT3A (FIG. 25B).

BGMの活性化状態は、qRT−PCRにより示された。BGMagedを採取し、L−WNT3AまたはL−PBSで処置し、次いで、Axin2発現およびLef1発現を使用して、そのWnt応答性状態について解析した(図25C)。12時間以内に、Lef1の上昇が検出可能となった。24時間以内に、Axin2およびLef1のいずれもが上昇した(図25C)。これらの解析により、WNTに媒介されるBGMの活性化状態が確認されるが、本明細書の以下では、この材料を、BGMACTと称する。 The activated state of BGM was shown by qRT-PCR. BGM- aged was harvested, treated with L-WNT3A or L-PBS, and then analyzed for its Wnt responsive state using Axin2 expression and Left1 expression (FIG. 25C). Within 12 hours, an increase in Left1 became detectable. Within 24 hours, both Axin2 and Left1 were elevated (Fig. 25C). These analyzes confirm the WNT-mediated activation state of BGM, which is referred to herein as BGM ACT.

また、ラット脊椎固定モデルにより、BGMACTの治療的可能性についても調べた。第4腰椎および第5腰椎(例えば、L4〜5)の横突起から、皮質を除去し(図25D)、この手順中に、腸骨稜に由来する自家BGMagedを採取し、L−WNT3A(またはL−PBS)で、1時間にわたり処置した。次いで、結果として得られる材料であるBGMACT(またはBGMaged)を、L4突起およびL5突起、ならびにL4突起〜L5突起の間に移植した(図25E)。手術後2日目に、micro−CTにより、BGMの体積について査定した。これらの解析により、BGMaged(図25F)およびBGMACT(図25G)が、当初は、同等量の石灰化組織を含有することを検証した(また、図26も参照されたい)。 We also investigated the therapeutic potential of BGM ACT using a rat spinal fusion model. The cortex was removed from the transverse processes of the 4th and 5th lumbar vertebrae (eg, L4-5) (FIG. 25D), and during this procedure, autologous BGM aged from the iliac crest was harvested and L-WNT3A (L-WNT3A). Or L-PBS) for 1 hour. The resulting material, BGM ACT (or BGM aged ), was then implanted between the L4 and L5 protrusions, and between the L4 and L5 protrusions (FIG. 25E). On the second day after surgery, the volume of BGM was assessed by micro-CT. These analyzes verified that BGM aged (FIG. 25F) and BGM ACT (FIG. 25G) initially contained equivalent amounts of calcified tissue (see also FIG. 26).

手術後49日目に、新たな骨形成の体積について再査定した。micro−CTデータの三次元再構成により、BGMagedで処置された部位内の骨再生は低度であることが裏付けられた(グレー;図25H)。これに対し、BGMACTで処置された部位は、頑健な骨形成および横突起の融合の証拠を示した(青色;図25I)。L4横突起およびL5横突起、ならびにL4横突起〜L5横突起の間における新たな骨体積を定量した。BGMagedと比較して、BGMACTは、石灰化が高度なマトリックスをもたらした(図25J)。したがって、L−WNT3A処置は、老齢動物に由来する自家移植片の骨形成能を改善する。 49 days after surgery, the volume of new bone formation was reassessed. Three-dimensional reconstruction of micro-CT data confirmed that bone regeneration within the BGM-aged site was low (gray; FIG. 25H). In contrast, sites treated with BGM ACT showed evidence of robust bone formation and fusion of transverse processes (blue; FIG. 25I). New bone volumes were quantified between the L4 and L5 transverse processes and between the L4 and L5 transverse processes. Compared to BGM aged , BGM ACT resulted in a high degree of matrix calcification (Fig. 25J). Therefore, L-WNT3A treatment improves the bone-forming ability of autologous grafts derived from aged animals.

(実施例4)
Wnt3aの、無血清CHO細胞に特異的なベクターからの発現
Wnt3aを分泌するCHO懸濁(CHO−S)細胞はまた、Invitogen製の発現培地など、適切な発現培地中、無血清条件下でも培養しうるであろう。cGMPに適合するCHO−S細胞系、およびWNT3Aをクローニングする2種類のベクターを使用した。1つのベクターは、哺乳動物への分泌シグナルと、CMVプロモーターの下流にある目的の遺伝子とを含有する遺伝子の迅速なクローニングを可能とする、TOPO(登録商標)適応型バイシストロニックプラスミドである、pOptivecであった。ジヒドロ葉酸レダクターゼ選択マーカーにより、迅速な選択が可能となる。このベクターを、CHO−S細胞の一過性トランスフェクションのために使用した。別のベクターは、pTargeTであった。このベクターを、CHO−S細胞の一過性トランスフェクションのために使用し、また、WNT3Aを発現させる安定的な細胞系を創出するのにも使用した。
(Example 4)
Expression of Wnt3a from a Serum-Free CHO Cell-Specific Vector CHO Suspended (CHO-S) cells secreting Wnt3a are also cultured in a suitable expression medium, such as Invitogen's expression medium, under serum-free conditions. It could be. A CHO-S cell line compatible with cGMP and two vectors for cloning WNT3A were used. One vector is a TOPO® adaptive bicistronic plasmid that allows rapid cloning of genes containing secreted signals to mammals and genes of interest downstream of the CMV promoter. It was a plasmid. Dihydrofolate reductase selectable markers allow for rapid selection. This vector was used for transient transfection of CHO-S cells. Another vector was pTageT. This vector was used for transient transfection of CHO-S cells and was also used to create a stable cell line expressing WNT3A.

CHO細胞培養物に由来する馴化培地(CM)は、誘導後3日目〜13日目の間に回収し、プールした。各日におけるCM中のタンパク質の産生についての解析に基づき、この範囲の日数を、培養条件下で最適であると決定した。これらの条件下では、高度なタンパク質産生が、3日目〜13日目の間に生じる一方で、13日目以後には、細胞が死滅し始めることを観察した。 The conditioned medium (CM) derived from the CHO cell culture was collected and pooled between 3 and 13 days after induction. Based on an analysis of protein production in CM on each day, the number of days in this range was determined to be optimal under culture conditions. Under these conditions, it was observed that high protein production occurred between days 3 and 13, while cells began to die after day 13.

(実施例5)
脂質が規定された代替物による血清の置きかえ
それらを、規定されたセットの脂質で置きかえうるのかどうかを決定するために、血清中の脂質成分について調べる。木炭剥離により、非極性の親油性材料(ウイルス、増殖因子、ホルモン)を、血清から除去する。CHO細胞を、10%のFBS中で増殖させる対照条件と比較して、木炭により剥離されたFBS中で増殖させたCHO細胞は、Wnt3aを分泌しない。これらのデータは、血清の親油性成分が、Wnt3aの分泌に要請されるという結論を裏付ける。コレステロール、トコフェロール、および非動物由来の脂肪酸(リノール(inoleic)酸、リノレン酸、ミリスチン酸、オレイン酸、パルミチン酸、お
よびステアリン酸)を含有するLipid Mixture1(Sigma)の補充により、CHO細胞の増殖速度が改善され、Wnt3aの分泌が、CHO細胞に回復される。
(Example 5)
Replacing Serum with Specified Substitutes To determine if they can be replaced with a defined set of lipids, examine the lipid components in the serum. Charcoal exfoliation removes non-polar lipophilic materials (viruses, growth factors, hormones) from the serum. CHO cells grown in charcoal-exfoliated FBS do not secrete Wnt3a as compared to control conditions in which CHO cells are grown in 10% FBS. These data support the conclusion that the lipophilic component of serum is required for the secretion of Wnt3a. Growth rate of CHO cells by supplementation with Lipid Mixture 1 (Sigma) containing cholesterol, tocopherol, and non-animal fatty acids (linoleic acid, linolenic acid, myristic acid, oleic acid, palmitic acid, and stearic acid) Is improved and Wnt3a secretion is restored to CHO cells.

(実施例6)
血清依存性の段階的な低減
また、WNT3Aを産生するための、血清非依存的なプロセスに到達するための手段としての逐次培養についても調べる。CHO細胞の増殖速度は、血清の低減と同時的に低減され、結果として、馴化培地を回収するための時間枠をシフトさせることが重要となる。場合によって、細胞を、0.5%のFBSに適応させる。
(Example 6)
Gradual reduction of serum dependence We will also investigate sequential culture as a means to reach a serum-independent process for producing WNT3A. The growth rate of CHO cells is reduced at the same time as the reduction of serum, and as a result, it is important to shift the time frame for collecting the conditioned medium. Optionally, the cells are adapted to 0.5% FBS.

前出の記載では、ある特定の実施形態に言及しながら、本発明について説明してきたが、本発明は、このように限定されるわけではない。実際、前出の記載から、当業者には、本明細書で示されて記載される改変に加えて、本発明の多様な改変も明らかであり、これらは、付属の特許請求の範囲内に収まるであろう。 In the above description, the present invention has been described with reference to a specific embodiment, but the present invention is not limited in this way. In fact, from the above description, a variety of modifications of the present invention will be apparent to those skilled in the art in addition to the modifications set forth herein, which are within the scope of the appended claims. Will fit.

Claims (13)

被験体における骨欠損の処置のための組成物であって、哺乳動物Wnt3aポリペプチドと、リポソームを含有する水溶液とを含み、
前記リポソームは、1,2−ジミリストイル−sn−グリセロ−3−ホスホコリン(DMPC)であるリン脂質を含み、前記リポソームは、コレステロールを含み、DMPCとコレステロールの濃度が、70:30〜90:10の間の比によって規定され、
前記組成物は、哺乳動物骨髄幹細胞を含む試料を前記組成物とex vivoで接触させ;そして、前記組成物が、骨欠損部位に移植されるときに、骨欠損の処置を提供するものであることを特徴とする、組成物。
A composition for the treatment of bone defects in a subject, comprising a mammalian Wnt 3a polypeptide and an aqueous solution containing liposomes.
The liposome contains a phospholipid which is 1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DMPC), and the liposome contains cholesterol, and the concentration of DMPC and cholesterol is 70:30 to 90:10. Specified by the ratio between
The composition ex vivo contacts a sample containing mammalian bone marrow stem cells; and provides treatment for the bone defect when the composition is implanted at the site of the bone defect. A composition characterized by that.
前記接触させる温度が、0℃〜37℃、または20℃〜25℃である、請求項1に記載の組成物。 The composition according to claim 1, wherein the contact temperature is 0 ° C. to 37 ° C. or 20 ° C. to 25 ° C. 前記接触させる時間が、30分間〜4時間である、請求項1に記載の組成物。 The composition according to claim 1, wherein the contact time is 30 minutes to 4 hours. 前記哺乳動物の骨髄細胞が、骨髄幹細胞および骨髄前駆細胞を含む、請求項1に記載の組成物。 The composition according to claim 1, wherein the mammalian bone marrow cells include bone marrow stem cells and bone marrow progenitor cells. 前記哺乳動物の骨髄細胞が自家骨髄細胞である、請求項1に記載の組成物。 The composition according to claim 1, wherein the mammalian bone marrow cells are autologous bone marrow cells. Wnt3aポリペプチドが、配列番号1に示されるアミノ酸残基209に対応するアミノ酸位置において修飾された脂質である、請求項1に記載の組成物。 The composition of claim 1, wherein the Wnt 3a polypeptide is a lipid modified at the amino acid position corresponding to the amino acid residue 209 set forth in SEQ ID NO: 1. 前記脂質の修飾がパルミトイル化である、請求項に記載の組成物。 The composition according to claim 6 , wherein the modification of the lipid is palmitoylation. 前記Wntポリペプチドがさらにグリコシル化される、請求項に記載の組成物。 The composition according to claim 6 , wherein the Wnt polypeptide is further glycosylated. 安定な組成物である、請求項1に記載の組成物。 The composition according to claim 1, which is a stable composition. 活性の実質的な喪失を伴わずに最長約106日間安定である、請求項1に記載の組成物。 The composition of claim 1, which is stable for up to about 106 days without substantial loss of activity. 約1℃〜約8℃の間の温度で安定である、請求項1に記載の組成物。 The composition according to claim 1, which is stable at a temperature between about 1 ° C. and about 8 ° C. 窒素下で安定である、請求項1に記載の組成物。 The composition according to claim 1, which is stable under nitrogen. 前記哺乳動物骨髄細胞が35歳またはこれより老齢の被験体から採取される、請求項1に記載の組成物。 The composition according to claim 1, wherein the mammalian bone marrow cells are collected from a subject who is 35 years old or older.
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